JPH09247443A - Image reader - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming device high in accuracy, low in cost, and capable of generating gradation data in a simulating way by revising an exposure. SOLUTION: An even odd difference correction circuit 308 is inserted between A/D converters 301, 302 and a synthesis (selector) circuit 303, a microcomputer 307 connecting to a shading gate array 204 reads dispersion in each picture element from a content stored in a white level memory and a black level memory. The microcomputer 307 varies a setting voltage of a lamp regulator 317 to very a luminous quantity of a halogen lamp 318 thereby producing a difference among outputs to a CDD and a gradation output similar to the case with reading a gray scale chart simulatingly. The microcomputer 307 obtains an ODD- EVEN difference for each lamp voltage and writes the data to RAMs 311, 312 of the even odd difference correction circuit as a lookup gamma table.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
に関し、特にイメージセンサのリニアリティ出力補正技
術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading device, and more particularly to a linearity output correction technique for an image sensor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来例１の特開昭６２−１２２３７６号
の「画像読取装置」では、黒基準を設けることにより、
主走査にわたる奇数、偶数画素別の加算平均を行い、出
力差を補正する。2. Description of the Related Art In the "image reading device" of Japanese Patent Laid-Open No. 62-122376 of the prior art 1, by providing a black reference,
The output difference is corrected by averaging the odd and even pixels over the main scan.

【０００３】従来例２の特開平７−２６７７７２号の
「画像読み取り装置」では、原稿面に載置されたグレー
スケールチャートまたは機械内部に設置したグレースケ
ールにより光電変換手段の奇数画素及び偶数画素の各階
調でのバラツキを補正する。In the "image reading device" of Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-267772 of the prior art 2, the odd-numbered pixel and the even-numbered pixel of the photoelectric conversion means are changed by the gray scale chart placed on the document surface or the gray scale installed inside the machine. Corrects variations in each gradation.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１では、黒基準部で奇数、偶数の差を検出しているた
め、白部や中間調部では奇数、偶数画素の出力差は不明
であり、階調によっては縞模様が大きくなる場合があ
る。However, in Conventional Example 1, since the difference between the odd number and the even number is detected in the black reference portion, the output difference between the odd number pixel and the even number pixel in the white portion and the halftone portion is unknown. The stripe pattern may become large depending on the gradation.

【０００５】従来例２では、装置の光学系内部等にグレ
ースケールチャートを取り付ける必要があり、高精度ま
たは階調段数の多いグレースケールは非常に高価であ
り、経時変化に弱いという問題点がある。In the conventional example 2, it is necessary to attach a gray scale chart to the inside of the optical system of the apparatus, etc., and a gray scale with high accuracy or a large number of gradation steps is very expensive, and there is a problem that it is weak against aging. .

【０００６】また、奇数画素用と偶数画素用の２つのＣ
ＣＤレジスタを有するイメージセンサにおいて、２つの
ＣＣＤシフトレジスタの微妙な特性の違いにより出力レ
ベルに差が生じる。これは、一般に黒部及び白部の画像
データに基づくシェーディング補正手段によりイメージ
センサの奇数、偶数画素のバラツキは補正される。しか
しながら、高速駆動のため、ＣＣＤ出力平坦部の低下や
３ラインカラーＣＣＤのＣＣＤレジスタの干渉等により
奇数、偶数画素の２つのＣＣＤ出力のリニアリティが異
なると中間調部分でバラツキが大きくなる。Two Cs for odd and even pixels are also provided.
In an image sensor having a CD register, a difference in output level occurs due to a subtle difference in characteristics between the two CCD shift registers. In general, the shading correction means based on the image data of the black portion and the white portion corrects the variation of the odd and even pixels of the image sensor. However, due to the high speed driving, if the linearity of the two CCD outputs of odd and even pixels is different due to a decrease in the flat portion of the CCD output, interference of the CCD register of the three-line color CCD, etc., the variation in the halftone portion becomes large.

【０００７】従って、本発明では、各階調で出力差を補
正し、高階調で安定した画像読み取りを可能にし、さら
に、構成を簡素化し高精度化・低コスト化が容易な画像
読み取り装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention provides an image reading apparatus which corrects an output difference at each gradation and enables stable image reading at a high gradation, and further simplifies the configuration and facilitates high accuracy and cost reduction. The purpose is to do.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の画像読み取り装置は、画像原稿を照明する
照明手段から光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変
換手段からのアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ
／Ｄ変換手段と、シェーディング補正データをメモリす
るシェーディング補正手段と、前記メモリデータを読み
出し処理する処理手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段及びシェ
ーディング補正手段との間に前記処理手段に接続された
リニアリティ出力補正手段を有する画像読み取り装置に
おいて、前記照明手段の露光量を前記原稿画像読み取り
時に変更し、前記シェーディング補正データを取り込
み、該シェーディング補正データに基づき前記リニアリ
ティ出力補正手段の補正データを設定することを特徴と
する。To achieve the above object, an image reading apparatus of the present invention comprises an optical system for guiding an image original from an illuminating means to a photoelectric converting means, and an analog signal from the photoelectric converting means. Convert to digital signal A
A linearity connected to the processing unit between the A / D conversion unit, the shading correction unit that stores the shading correction data, the processing unit that reads out the memory data, and the A / D conversion unit and the shading correction unit. In an image reading apparatus having output correction means, changing the exposure amount of the illumination means at the time of reading the original image, taking in the shading correction data, and setting the correction data of the linearity output correction means based on the shading correction data. Is characterized by.

【０００９】また、本発明の画像読み取り装置は、前記
照明手段の露光量を複数回変更して前記シェーディング
補正データを取り込み、該複数回分のシェーディング補
正データにより前記リニアリティ出力補正手段の補正デ
ータを設定することを特徴とする。Further, the image reading apparatus of the present invention changes the exposure amount of the illumination means a plurality of times to capture the shading correction data, and sets the correction data of the linearity output correction means by the shading correction data of the plurality of times. It is characterized by doing.

【００１０】さらに、本発明の画像読み取り装置は、前
記シェーディング補正データ取り込み時に使用する白基
板上で前記露光量を変更して、前記リニアリティ出力補
正手段の補正データの算出データを得るとよい。Further, the image reading apparatus of the present invention may change the exposure amount on the white substrate used when the shading correction data is taken in to obtain the calculation data of the correction data of the linearity output correction means.

【００１１】またさらに、上記の画像読み取り装置は、
前記光電変換手段の奇数画素と偶数画素の各階調での出
力差を前記リニアリティ出力補正手段の補正データによ
り補正するとよい。Furthermore, the above-mentioned image reading device is
It is preferable that the difference in output between the odd-numbered pixel and the even-numbered pixel of the photoelectric conversion unit is corrected by the correction data of the linearity output correction unit.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる画像読み取り装置の実施の形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of an image reading apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【００１３】図１は、本発明の画像読み取り装置の全体
ブロック図である。主な制御機能は、（１）モータ制
御、（２）アナログ系の自動設定、（３）デジタル信号
処理設定、（４）原稿検知処理、（５）本体通信、
（６）プロジェクタ対応等である。FIG. 1 is an overall block diagram of the image reading apparatus of the present invention. The main control functions are (1) motor control, (2) automatic analog system setting, (3) digital signal processing setting, (4) document detection processing, (5) main unit communication,
(6) For projectors, etc.

【００１４】制御基板は、スキャナ制御基板１、ＣＣＤ
基板２及びスキャナドライバ基板３から構成されてい
る。以下に各基板上の機能の概略を説明する。The control board is a scanner control board 1, a CCD
It is composed of a substrate 2 and a scanner driver substrate 3. The outline of the function on each substrate will be described below.

【００１５】スキャナ制御基板１上のワンチップマイク
ロコンピュータ１２はＲＯＭ１３に格納されたプログラ
ムを実行しＲＡＭ１４にデータ等を読み書きすることで
スキャナ部の全体の制御を行っている。また、メイン制
御部１０１とシリアル通信で接続されており、コマンド
及びデータの送受信により指令された動作を行う。さら
に、メイン制御部１０１は操作表示部１０２とシリアル
通信で接続されており、ユーザからのキー入力指示によ
り動作モード等の指示を設定することができる。The one-chip microcomputer 12 on the scanner control board 1 executes the program stored in the ROM 13 and reads / writes data and the like from / to the RAM 14 to control the entire scanner section. Further, it is connected to the main control unit 101 by serial communication, and performs an operation instructed by transmitting and receiving commands and data. Further, the main control unit 101 is connected to the operation display unit 102 by serial communication, and an instruction such as an operation mode can be set by a key input instruction from the user.

【００１６】マイコン１２は中継処理を行うスキャナド
ライバ基板３を通してＩ／Ｏであるランプレギュレータ
４、原稿検知センサ７、ＨＰセンサ９、圧板開閉センサ
８、冷却ファン６、７、スキャナ開閉センサ１０等に接
続され、検知及びＯＮ／ＯＦＦの制御をしている。The microcomputer 12 is connected to the lamp regulator 4, which is an I / O, the original detection sensor 7, the HP sensor 9, the pressure plate opening / closing sensor 8, the cooling fans 6, 7, the scanner opening / closing sensor 10 and the like through the scanner driver board 3 which performs the relay process. It is connected and controls detection and ON / OFF.

【００１７】スキャナドライバ基板３はマイコンのポー
ト出力によりデコードされたモータ励磁パターン出力用
ＲＯＭ４２により励磁パルスシーケンスを発生し原稿走
査駆動用のパルスモータ１１を駆動する。また、モータ
ドライバ部４３は、プリドライバ及びＦＥＴドライバ等
を有する。The scanner driver board 3 generates an excitation pulse sequence by the motor excitation pattern output ROM 42 decoded by the port output of the microcomputer and drives the pulse motor 11 for driving the original document. Further, the motor driver unit 43 has a pre-driver, an FET driver, and the like.

【００１８】原稿画像はランプレギュレータ４に駆動さ
れたハロゲンランプ４４の光量出力により光信号を複数
のミラー及びレンズを通りＣＣＤ基板２上の３ラインＣ
ＣＤ３５に結像される。３ラインＣＣＤ３５はスキャナ
制御基板１のタイミング発生用ゲートアレー１５によっ
て、各駆動クロックを与えられてアナログの画像信号を
増幅器３６〜４１に出力している。The original image is an optical signal generated by the light output of the halogen lamp 44 driven by the lamp regulator 4 and passes an optical signal through a plurality of mirrors and lenses to form three lines C on the CCD substrate 2.
The image is formed on the CD 35. The 3-line CCD 35 is supplied with each driving clock by the timing generating gate array 15 of the scanner control board 1 and outputs analog image signals to the amplifiers 36 to 41.

【００１９】ＣＣＤ基板２上の増幅器３６〜４１には黒
レベル調整及び暗電流補正を行うためのフィードバック
電圧がかけられている。これはマイコン１２にバス接続
されているパラレルインシリアルアウトデータバッファ
１６からのシリアルデータにより８chのＤ／Ａコンバー
タ１７と１２chのＤ／Ａコンバータ１８により駆動され
る。このフィードバック電圧により増幅器出力から黒レ
ベル１、２のオフセット調整（ＤＡ１、ＤＡ２）された
アナログ画像データがスキャナ制御基板１のＡ／Ｄコン
バータ２１〜２６に入力される。Ａ／Ｄコンバータ２１
〜２６のＶｒｅｆはアナログ画像データのゲインに対応
するように先程のＤ／Ａコンバータからの電圧によって
調整（ＤＡ３）される。A feedback voltage is applied to the amplifiers 36 to 41 on the CCD substrate 2 for black level adjustment and dark current correction. This is driven by an 8ch D / A converter 17 and a 12ch D / A converter 18 by serial data from a parallel-in serial-out data buffer 16 which is bus-connected to the microcomputer 12. The analog voltage data offset-adjusted (DA1, DA2) of black levels 1 and 2 from the amplifier output by this feedback voltage is input to the A / D converters 21 to 26 of the scanner control board 1. A / D converter 21
Vref of 26 to 26 is adjusted (DA3) by the voltage from the D / A converter described above so as to correspond to the gain of the analog image data.

【００２０】Ａ／Ｄコンバータ２１〜２６は、デジタル
信号に変換し、ＯＤＤ、ＥＶＥＮがセレクタ２７〜２９
によりデジタル合成されシェーディングゲートアレー３
０〜３２に入力される。シェーディングゲートアレー３
０〜３２は、照明系の光量不均一やＣＣＤの画素出力の
黒部、白部のバラツキを補正する機能を持っている。ラ
ンプ消灯時に出力データをシェーディングゲートアレー
３０〜３２に接続された図示しないメモリ（黒メモリ）
へセットする黒補正を行い、濃度基準板（白基準板）に
おいてランプを点灯してシェーディングゲートアレー３
０〜３２に接続された図示しないメモリ（白メモリ）を
セットする白補正を行う。この黒メモリ、白メモリのデ
ータにより画像読み取りデータが演算処理されてシェー
ディング補正後のデータが出力される。また、シェーデ
ィングゲートアレー３０〜３２はシェーディング補正以
外にゲート信号により１ライン分の画像データの連続し
た８画素の加算平均の最大値をＯＤＤ、ＥＶＥＮ別に内
部レジスタへ格納し、バス接続されたマイコン１２から
リードすることができる機能（最大値検出機能）とシェ
ーディング演算を実行しない画像データ出力機能（デー
タスルーモード）を有している。シェーディング補正さ
れた画像データはライン間補正メモリ３３、３４へ入力
されて３ラインＣＣＤのＢとＧ、ＢとＲのライン数の画
像データをメモリで遅延させてＢＧＲの読み取り画像の
位置合わせを行いＩＰＵ部１００へ出力する。The A / D converters 21 to 26 convert into digital signals, and ODD and EVEN are selectors 27 to 29.
Shading gate array 3 digitally synthesized by
0 to 32 are input. Shading gate array 3
Nos. 0 to 32 have a function of correcting non-uniformity in the light amount of the illumination system and variations in the black and white portions of the pixel output of the CCD. A memory (not shown) (black memory) connected to the shading gate arrays 30 to 32 to output data when the lamp is turned off
Perform black correction to set to, and turn on the lamp on the density reference plate (white reference plate) to turn on the shading gate array 3
White correction is performed by setting a memory (white memory) (not shown) connected to 0 to 32. The image read data is arithmetically processed by the data of the black memory and the white memory, and the data after the shading correction is output. In addition to shading correction, the shading gate arrays 30 to 32 store the maximum value of the arithmetic mean of consecutive 8 pixels of the image data for one line in the internal register according to ODD and EVEN in addition to the shading correction, and the microcomputer 12 connected to the bus 12 It has a function that can read from (maximum value detection function) and an image data output function that does not execute shading calculation (data through mode). The shading-corrected image data is input to the inter-line correction memories 33 and 34, and the image data of the number of B and G lines of the 3-line CCD and the number of lines of B and R are delayed in the memory to align the read image of the BGR. Output to the IPU unit 100.

【００２１】次に、本発明の実施例について、図２及び
図３を用いて説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【００２２】図２は、Ａ／Ｄコンバータからシェーディ
ングゲートアレーまでの３ラインＣＣＤからのＲ信号の
デジタル処理回路を示す。Ｇ、Ｂ信号も同様の構成とな
っている。ＣＣＤからのＲ＿ＥＶＥＮとＲ＿ＯＤＤアナ
ログ信号は増幅されＡ／Ｄコンバータ２０１、２０２で
デジタル変換し、合成（セレクタ）回路（ＡＬＳ１５
７）２０３により２系統の信号を１系統に合成し、シェ
ーディングゲートアレー２０４に入力される。シェーデ
ィングゲートアレーに接続された黒メモリ２０５と白メ
モリ２０６により画素毎のバラツキが補正される。FIG. 2 shows a digital processing circuit for the R signal from the 3-line CCD from the A / D converter to the shading gate array. The G and B signals have the same configuration. The R_EVEN and R_ODD analog signals from the CCD are amplified and digitally converted by the A / D converters 201 and 202, and then combined (selector) circuit (ALS15).
7) The signals of two systems are combined into one system by 203 and are input to the shading gate array 204. The black memory 205 and the white memory 206 connected to the shading gate array correct variations in each pixel.

【００２３】図４に、原稿データ及び読み取りデータの
関係の一例を示す。当然のことながらＯＤＤ、ＥＶＥＮ
差も白側及び黒側で補正されるが、図４からも分かるよ
うに、ＯＤＤとＥＶＥＮでリニアリティが異なると白
側、黒側ではバラツキは補正されるが、中間調域では補
正することが困難である。FIG. 4 shows an example of the relationship between original data and read data. Naturally ODD and EVEN
The difference is also corrected on the white side and the black side, but as can be seen from FIG. 4, if the linearity is different between ODD and EVEN, the variation is corrected on the white side and the black side, but it can be corrected on the halftone range. Have difficulty.

【００２４】一般的に奇数画素用ＣＣＤシフトレジスタ
と偶数画素用ＣＣＤシフトレジスタを持つ固体イメージ
センサは２つのＣＣＤシフトレジスタの微妙な特性の違
いにより出力レベルの差が生じることがある。特に３ラ
インＣＣＤのような複数ラインもＣＣＤシフトレジスタ
を有するセンサにおいてはレジスタどうしの干渉が避け
られないため、ＯＤＤ＿ＥＶＥＮ差（偶奇差）が問題と
なる。Generally, in a solid-state image sensor having a CCD shift register for odd-numbered pixels and a CCD shift register for even-numbered pixels, a difference in output level may occur due to a slight difference in characteristics between the two CCD shift registers. In particular, in a sensor having a CCD shift register for a plurality of lines such as a three-line CCD, interference between registers is unavoidable, and thus an ODD_EVEN difference (even / odd difference) becomes a problem.

【００２５】本発明はこれを解決すべく、図３に示すと
おり、Ａ／Ｄコンバータ３０１、３０２から合成（セレ
クタ）回路３０３の間に偶奇差補正回路３０８を挿入
し、シェーディングゲートアレー３０４の前述した機能
以外に白メモリと黒メモリに保持している内容を接続し
ているマイコン３０７により、リード、ライトする機能
（詳細は後述）を使用して、各画素毎のバラツキを読み
取る。In order to solve this problem, the present invention inserts an even-odd difference correction circuit 308 between the A / D converters 301 and 302 and a synthesis (selector) circuit 303, as shown in FIG. In addition to the above function, the microcomputer 307, which is connected to the contents held in the white memory and the black memory, uses a read / write function (details will be described later) to read the variation for each pixel.

【００２６】マイコン３０７にバス接続されているパラ
レルインシリアルデータバッファ３１５を介してＤ／Ａ
コンバータ３１６よりアナログ値としてランプレギュレ
ータ３１７へ入力しハロゲンランプ３１８の電圧を制御
する。A D / A is connected via a parallel-in-serial data buffer 315 which is bus-connected to the microcomputer 307.
An analog value is input from the converter 316 to the lamp regulator 317 to control the voltage of the halogen lamp 318.

【００２７】ランプレギュレータ３１７の設定電圧を可
変することにより、ハロゲンランプ３１８の光量を可変
してＣＣＤへのアナログ出力に出力差を生じさせる。ラ
ンプ電圧の設定段により、擬似的にグレースケールチャ
ートを読み込んだのと同様の階調出力を発生させる。ラ
ンプ電圧の可変により色温度が変わり、Ｒ、Ｇ、Ｂのバ
ランスは崩されるが、同色のＯＤＤとＥＶＥＮの差を補
正する場合は影響はない。By changing the set voltage of the lamp regulator 317, the light quantity of the halogen lamp 318 is changed to cause an output difference in the analog output to the CCD. Depending on the setting stage of the lamp voltage, the same gradation output as that obtained by reading a gray scale chart is generated. The color temperature changes due to the variable lamp voltage, and the balance of R, G, and B is lost, but there is no effect when correcting the difference between ODD and EVEN of the same color.

【００２８】ランプ電圧を可変して白メモリ３０６へ取
り込んだデータをシェーディングゲートアレー３０４を
介してマイコン３０７から読み出し、マイコンによりラ
ンプ電圧毎のＯＤＤ＿ＥＶＥＮ差を求めて偶奇差補正回
路のＲＡＭ３１１、３１２へデータをルックアップガン
マテーブルとして書き込みを行う。The data taken into the white memory 306 by varying the lamp voltage is read from the microcomputer 307 through the shading gate array 304, the microcomputer calculates the ODD_EVEN difference for each lamp voltage, and the data is stored in the RAMs 311 and 312 of the even-odd difference correction circuit. Write as a lookup gamma table.

【００２９】マイコン３０７と偶奇差補正回路のＲＡＭ
３１１、３１２のアドレスバスの接続は３０９、３１０
のセレクタ回路で行われ、データバスは３１３、３１４
のセレクタ回路で行う。また、ＲＡＭ３１１、３１２
は、図示しないが、バッテリバックアップされているの
で電源ＯＦＦしてもデータは記憶される。RAM of the microcomputer 307 and the even / odd difference correction circuit
The connection of the address buses 311 and 312 is 309 and 310.
Data bus 313, 314
Selector circuit of. In addition, the RAMs 311 and 312
Although not shown, since the battery is backed up, the data is stored even when the power is turned off.

【００３０】セレクタ回路３０９、３１０については例
えば、図示しないが、ＡＬＳ２４４の２段によりアドレ
スバスの接続とＡＬＳ２４１で画像読み取り時のγテー
ブル切り換えをマイコン３０７の出力ポート切り換えに
より実現する。これらの切り換えはＣＥ端子によりアク
ティブすることにより実現する。Although not shown, for example, the selector circuits 309 and 310 realize the connection of the address bus by the two stages of the ALS 244 and the γ table switching at the time of image reading by the ALS 241 by switching the output port of the microcomputer 307. These switching operations are realized by activating the CE terminal.

【００３１】セレクタ回路３１３、３１４については例
えば、図示しないが、ＡＬＳ２４５とＡＬＳ２４４でデ
ータバスのＲＡＭへの接続及び合成回路３０３と接続の
切り換えをＣＥ信号によって実行する。ＲＡＭへの書き
込みが行われない時は、ＲＡＭ３１１、３１２のデータ
は合成回路へ接続する。For the selector circuits 313 and 314, for example, although not shown, the ALS 245 and ALS 244 execute the connection of the data bus to the RAM and the connection of the synthesis circuit 303 with the CE signal. When the RAM is not written, the data in the RAMs 311 and 312 are connected to the synthesis circuit.

【００３２】次に、図６〜図９を参照しながら、シェー
ディングゲートアレー３０４の一実施例であるＭＢ８７
８０８Ａについて詳細に説明する。ＭＢ８７８０８Ａは
ＣＣＤラインセンサ（イメージセンサ）の出力信号に対
して、シェーディング補正するためのデジタル画像処理
ＬＳＩである。Next, referring to FIGS. 6 to 9, an MB 87 which is an embodiment of the shading gate array 304.
The 808A will be described in detail. The MB87808A is a digital image processing LSI for performing shading correction on the output signal of the CCD line sensor (image sensor).

【００３３】図６は画像前処理回路の構成を示す。ＭＢ
８７８０８Ａは、シェーディング補正を行う前に、イメ
ージセンサから出力される黒レベル（光源ＯＦＦ時のセ
ンサ暗レベル）と白レベルを、各画素ビット毎に算出し
て、外部の黒メモリ（Ｍ０）と白メモリ（Ｍ１）に格納
して黒（基準）レベルと白（基準）レベルを生成する。FIG. 6 shows the configuration of the image preprocessing circuit. MB
Before performing the shading correction, the 87808A calculates the black level (sensor dark level when the light source is off) and the white level output from the image sensor for each pixel bit, and the external black memory (M0) and white. The black (reference) level and the white (reference) level are generated by storing them in the memory (M1).

【００３４】シェーディング補正は外部の黒メモリと白
メモリに格納されている基準レベルを基に、新たに入力
される画素データとの間で１画素毎に （（（画素データ）−（黒レベル））×２５６）÷（白
レベル） の計算を実行し、シェーディング補正された値を出力す
る。The shading correction is performed for each pixel (((pixel data)-(black level) based on the reference level stored in the external black memory and the white memory) between the newly input pixel data. ) × 256) ÷ (white level) is calculated and the shading-corrected value is output.

【００３５】次に、ＭＢ８７８０８Ａの機能を説明す
る。ＭＢ８７８０８Ａは、以下に説明する５つの動作モ
ードがあり、内部レジスタにより選択される。Next, the function of the MB87808A will be described. The MB87808A has five operation modes described below and is selected by an internal register.

【００３６】（１）画像データ処理モードでは、目的と
する原稿読み取りを行ったセンサ信号のシェーディング
補正を行う。イメージセンサからの信号と黒レベル、白
レベルの内容を除算器を用いて演算を行いシェーディン
グ補正されたデータを得る。 （２）メモリテストモードでは、黒メモリ（Ｍ０）及び
白メモリ（Ｍ１）の内容をＭＰＵからリード及びライト
する。 （３）黒レベル処理モード（自動イニシャルモード）で
は、原稿読み取り時の黒（基準）レベルを生成する。最
初に黒メモリ（Ｍ０）の内容を全て｀０’として、イメ
ージセンサからの黒レベル信号を１６回読み取り。平均
化して黒レベルを生成する。 （４）白レベル処理モードでは、原稿読み取り時の白
（基準）レベルを生成する。最初に白メモリ（Ｍ１）及
び黒メモリ（Ｍ０）の下位４ビットの内容を全て｀０’
として、イメージセンサからの白レベル信号を１６回読
み取り、平均化して白レベルを生成する。 （５）データスルーモードでは、入力されたセンサ信号
をそのまま出力する。(1) In the image data processing mode, the shading correction of the sensor signal for the target original reading is performed. The signal from the image sensor and the contents of the black level and the white level are calculated by using a divider to obtain data with shading correction. (2) In the memory test mode, the contents of the black memory (M0) and the white memory (M1) are read and written from the MPU. (3) In the black level processing mode (automatic initial mode), a black (reference) level at the time of reading a document is generated. First, all the contents of the black memory (M0) are set to '0', and the black level signal from the image sensor is read 16 times. Averaging to generate a black level. (4) In the white level processing mode, a white (reference) level at the time of reading a document is generated. First, all the contents of the lower 4 bits of the white memory (M1) and the black memory (M0) are set to '0'.
The white level signal from the image sensor is read 16 times and averaged to generate a white level. (5) In the data through mode, the input sensor signal is output as it is.

【００３７】図７は、ＭＢ８７８０８Ａの動作手順を示
す。ＭＢ８７８０８Ａはシェーディング補正を行う前
に、原稿読み取り用光源をオフにして「黒レベル処理モ
ード」を起動して原稿読み取り時の黒基準レベルを生成
する。次に、光源をオンにして「白レベル処理モード」
を起動して白基準レベルを生成する。最後に「画像デー
タ処理モード」を起動して目的とする原稿の読み取りを
行い、シェーディング補正された画像データを得る。そ
の他、必要に応じて「メモリテストモード」を起動す
る。FIG. 7 shows the operation procedure of the MB87808A. Before performing the shading correction, the MB87808A turns off the light source for reading the original and activates the "black level processing mode" to generate a black reference level at the time of reading the original. Next, turn on the light source and enter the "white level processing mode".
To generate a white reference level. Finally, the "image data processing mode" is activated to read the target document and obtain shading-corrected image data. In addition, the "memory test mode" is activated as necessary.

【００３８】図８は、ＭＰＵインタフェースの信号線を
示す。ＭＢ８７８０８Ａは、ＭＰＵインタフェース回路
を介してシステムバスに接続され、内部レジスタのＲＥ
ＡＤ／ＷＲＩＴＥ、各動作モードの処理の起動等が行わ
れる。FIG. 8 shows the signal lines of the MPU interface. The MB87808A is connected to the system bus via the MPU interface circuit, and the RE of the internal register is
AD / WRITE, activation of processing in each operation mode, and the like are performed.

【００３９】図９は、ＭＢ８７８０８Ａが有する５個の
内部レジスタの構成を示す。ＭＢ８７８０８Ａは、その
レジスタの設定により動作を制御する。また、図１０
は、ＣＣＲＢレジスタのビット割り当てを示す。FIG. 9 shows the structure of the five internal registers of the MB87808A. The MB87808A controls the operation according to the setting of its register. FIG.
Indicates the bit allocation of the CCRB register.

【００４０】ＭＢ８７８０８Ａの各処理モードの起動
は、ＭＰＵインタフェースを介して、ＣＣＲＡレジスタ
に必要なパラメータを設定した後、ＣＣＲＣレジスタの
ＣＣＲＣ０ビットを｀１’にセットすることにより行
う。Each processing mode of the MB87808A is activated by setting necessary parameters in the CCRA register via the MPU interface and then setting the CCRC0 bit of the CCRC register to "1 '".

【００４１】また、ＭＢ８７８０８Ａは、起動された動
作モードが終了すると、ＣＣＲＡレジスタのフラグを｀
１’にセットすることにより、ＭＰＵに割り込みを要求
し、処理の終了を知らせる。但し、メモリテストモード
時のみ、処理終了フラグのセット及びＭＰＵへの割り込
み要求を行わない。MB87808A also sets the flag of the CCRA register when the activated operation mode ends.
By setting it to 1 ', an interrupt is requested to the MPU to notify the end of processing. However, only in the memory test mode, the processing end flag is not set and the MPU interrupt request is not issued.

【００４２】メモリテストモード時には、ＭＰＵは、メ
モリデータバッファＣＣＲＢに、黒メモリ（Ｍ０）及び
白メモリ（Ｍ１）のメモリデータのＲＥＡＤ／ＷＲＩＴ
Ｅを行う。ＣＣＲＢは、メモリテストのＲＥＡＤ時に、
黒メモリ（Ｍ０）及び白メモリ（Ｍ１）のリードデータ
バッファレジスタとなり、メモリテストのＷＲＩＴＥ時
に、黒メモリ（Ｍ０）及び白メモリ（Ｍ１）のライトデ
ータバッファレジスタとなる。In the memory test mode, the MPU READ / WRIT the memory data of the black memory (M0) and the white memory (M1) in the memory data buffer CCRB.
Perform E. CCRB, during READ of memory test,
It becomes the read data buffer register of the black memory (M0) and the white memory (M1), and becomes the write data buffer register of the black memory (M0) and the white memory (M1) at the time of WRITE of the memory test.

【００４３】図５は、本発明の偶奇補正動作のフローチ
ャートを示す図である。この補正動作は、装置の電源Ｏ
Ｎ後に補正フラグがセットされ、偶奇補正動作として実
行する。本実施例では、電源ＯＮ後の初期設定実行時に
偶奇補正回路のＲＡＭ３１１、３１２に同じリニアγ補
正データが設定されているとして説明する。FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of the even-odd correction operation of the present invention. This correction operation is performed by the power source O of the device.
The correction flag is set after N, and the even-odd correction operation is executed. In the present embodiment, it is assumed that the same linear γ correction data is set in the RAMs 311 and 312 of the even-odd correction circuit when the initial setting is executed after the power is turned on.

【００４４】偶奇補正動作を電源ＯＮ毎に毎回行うかど
うか切り換えできるようになっている。これは、ディッ
プＳＷやＳＰモードの入力による補正フラグのセット／
リセットにより切り換えできる。It is possible to switch whether to perform the even-odd correction operation each time the power is turned on. This is to set the correction flag by inputting DIP SW or SP mode.
It can be switched by reset.

【００４５】先ず、補正フラグがセットされているかを
判断し、セットされていなければＲＥＴし処理を終了す
る（Ｓ５０１−ＮＯ）。セットされている場合（Ｓ５０
１−ＹＥＳ）には、モータを白基準板まで動作させ（Ｓ
５０２）、露光ランプ電圧の設定後に（Ｓ５０３）、露
光ランプをＯＮする（Ｓ５０４）。タイマをリセットし
た後に、タイマをＯＮし（Ｓ５０５）、ランプの立ち上
がり時間（６００ｍｓｅｃ）経過した後に（Ｓ５０６−
ＹＥＳ）、シェーディングゲートアレーへ白メモリセッ
トを行う（Ｓ５０７）。白メモリセットでは白基準板上
の信号を１６回読み取り、平均化して白メモリへセット
する。白メモリセットが完了すると（Ｓ５０８−ＹＥ
Ｓ）、モータを停止させて（Ｓ５０９）、シェーディン
グゲートアレーに白メモリテストモードを設定する（Ｓ
５１０）。白メモリテストモードは白メモリをマイコン
からレジスタを通してリード・ライトすることができる
機能である。これより、メモリリード動作と偶数・奇数
画素毎にある範囲において平均化処理し、マイコンのワ
ーキングＲＡＭへストアする（Ｓ５１１）。その後、白
メモリテストモードリセットし（Ｓ５１２）、設定回数
ｎをインクリメントする（Ｓ５１３）。First, it is determined whether the correction flag is set, and if it is not set, RET is performed and the process is terminated (S501-NO). If set (S50
1-YES), the motor is operated up to the white reference plate (S
502) After setting the exposure lamp voltage (S503), the exposure lamp is turned on (S504). After resetting the timer, the timer is turned on (S505), and after the lamp rising time (600 msec) has elapsed (S506-
If YES, the white memory is set to the shading gate array (S507). In the white memory set, the signal on the white reference plate is read 16 times, averaged and set in the white memory. When the white memory set is completed (S508-YE
S), stop the motor (S509), and set the white memory test mode to the shading gate array (S).
510). The white memory test mode is a function that allows the white memory to be read / written from a microcomputer through a register. As a result, the memory read operation and the averaging process for each even-numbered / odd-numbered pixel are performed and stored in the working RAM of the microcomputer (S511). Then, the white memory test mode is reset (S512), and the set number of times n is incremented (S513).

【００４６】疑似階調数Ｎ（電圧可変数）と比較して
（Ｓ５１４）、疑似階調数未満の場合には（Ｓ５１４−
ＮＯ）、疑似階調に対応して露光ランプ電圧を算出し
（Ｓ５１５）、露光ランプ電圧をセットする（Ｓ５０
３）。Ｓ５０４以降は同様の動作を繰り返す。（反射率
リニアに均等分割）Compared with the pseudo gradation number N (variable voltage number) (S514), if it is less than the pseudo gradation number (S514-).
NO), the exposure lamp voltage is calculated corresponding to the pseudo gradation (S515), and the exposure lamp voltage is set (S50).
3). The same operation is repeated after S504. (Equally divided into linear reflectance)

【００４７】この繰り返しを疑似階調数Ｎ分実行すると
（Ｓ５１４＿ＹＥＳ）、偶奇算出データをもとにγ補正
テーブルをセットして（Ｓ５１６）、モータリターンし
（Ｓ５１７）、ＨＰセンサがＯＮであるかを確認し（Ｓ
５１８）、モータを停止させて（Ｓ５１９）、処理を終
了する。When this repetition is repeated for the number of pseudo gradations N (S514_YES), the γ correction table is set based on the even / odd calculation data (S516), the motor returns (S517), and the HP sensor is ON. Check (S
518), the motor is stopped (S519), and the process ends.

【００４８】γ補正テーブルのセット（Ｓ５１６）は、
８ビットの読み取りであるなら、２５６階調となるが、
電圧可変により疑似階調を読み取り分解能分得ることは
困難なので、代表値を数段選択し、この偶奇差データよ
り補間処理を行って読み取り分解能分のテーブルデータ
を算出し、ＲＡＭテーブル３１１、３１２にセットす
る。The γ correction table set (S516) is
If it is an 8-bit reading, it will have 256 gradations,
Since it is difficult to obtain the pseudo gradation by reading the voltage by changing the voltage, a representative value is selected in several stages, interpolation processing is performed from the even-odd difference data to calculate table data for the reading resolution, and the RAM tables 311 and 312 are stored. set.

【００４９】このように、ランプ電圧を可変して擬似的
な階調を得ることにより各階調の偶奇差を算出してＲＡ
Ｍテーブルのルックアップテーブル値をセットすること
により中間調部においても偶奇差のない良好な画像出力
を行うことが可能となる。In this way, by varying the lamp voltage to obtain pseudo gradation, the even-odd difference of each gradation is calculated and RA
By setting the lookup table value of the M table, it is possible to perform good image output without even-odd difference even in the halftone portion.

【００５０】[0050]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の画像読み取り装置は、露光量を変更して擬似的に階調
データを得るので、各階調のデータを得るためにグレー
スケールーチャートを読み込む必要がない。従って、階
調データを得るために、工場出荷時等のグレースケール
チャートを使用した読み取り調整または装置の光学系内
部にグレースケールチャートを設ける必要がない。As is apparent from the above description, since the image reading apparatus of the present invention obtains pseudo gradation data by changing the exposure amount, the gray scale chart is used to obtain the data of each gradation. You don't have to load. Therefore, in order to obtain the gradation data, it is not necessary to perform the read adjustment using the gray scale chart at the time of factory shipment or to provide the gray scale chart inside the optical system of the apparatus.

【００５１】また、露光量を複数回変更することで精度
の高い階調データを得ることが可能である。露光量の変
更は露光ランプ電圧の変更で実現できるので、容易に高
階調のデータを得ることができる。高精度または階調段
数の多いグレースケールは非常に高価であり、経時変化
に弱い。従って、グレースケールを使用しない本発明の
画像読み取り装置では、コストダウンが実現可能であ
る。Further, it is possible to obtain highly accurate gradation data by changing the exposure amount a plurality of times. Since the exposure amount can be changed by changing the exposure lamp voltage, it is possible to easily obtain high gradation data. Grayscale with high accuracy or a large number of gradation steps is very expensive and is weak against changes over time. Therefore, cost reduction can be realized with the image reading apparatus of the present invention that does not use gray scale.

【００５２】また、通常使用される白基準板を共通に使
用できるので副走査方向のスペースを取る必要がなく光
学系をコンパクトにすることが可能である。Further, since a commonly used white reference plate can be used in common, it is not necessary to take a space in the sub-scanning direction, and the optical system can be made compact.

【００５３】さらに、全階調に対して偶奇差を補正でき
るので、後段の画像処理部での画像分離（有彩／無彩判
定、文字／網点判定等）の精度を上げることが可能であ
る。Further, since even-odd difference can be corrected for all gradations, it is possible to improve the accuracy of image separation (chromatic / achromatic judgment, character / halftone dot judgment, etc.) in the subsequent image processing section. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の画像読み取り装置の一実施例を示す全
体ブロック図である。FIG. 1 is an overall block diagram showing an embodiment of an image reading apparatus of the present invention.

【図２】Ａ／Ｄコンバータからシェーディングゲートア
レーまでの３ラインＣＣＤからのＲ信号のデジタル処理
回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a digital processing circuit of an R signal from a 3-line CCD from an A / D converter to a shading gate array.

【図３】偶奇差補正回路を挿入した、本発明の実施例を
説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention in which an even-odd difference correction circuit is inserted.

【図４】原稿データ及び読み取りデータの関係を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between original data and read data.

【図５】偶奇補正動作のフローチャートを示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of an even-odd correction operation.

【図６】画像前処理回路の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image preprocessing circuit.

【図７】ＭＢ８７８０８Ａの動作手順を説明する図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating an operation procedure of MB87808A.

【図８】ＭＰＵインタフェースの信号線を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing signal lines of an MPU interface.

【図９】ＭＢ８７８０８Ａが有する内部レジスタの構成
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an internal register included in MB87808A.

【図１０】ＣＣＲＢレジスタのビット割り当てを示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing bit allocation of the CCRB register.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ スキャナ制御基板 ２ ＣＣＤ基板 ３ スキャナドライバ基板 ４ ランプレギュレータ ５、６ 冷却ファン ７ 原稿検知センサ ８ 圧板開閉センサ ９ ＨＰセンサ １０ スキャナ開閉センサ １１ パルスモータ １２ ワンチップマイコン １３ ＲＯＭ １４ ＲＡＭ １５ タイミングゲートアレー １６ パラレルインシリアルアウトデータバッファ １７ ８ビット８ｃｈＤ／Ａコンバータ １８ ８ビット１２ｃｈＤ／Ａコンバータ １９ シリアルインタフェースタイマ ２０ ディップＳＷ ２１ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｅｖｅｎ ２２ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｏｄｄ ２３ Ａ／Ｄコンバータ Ｇ＿ｅｖｅｎ ２４ Ａ／Ｄコンバータ Ｇ＿ｏｄｄ ２５ Ａ／Ｄコンバータ Ｂ＿ｅｖｅｎ ２６ Ａ／Ｄコンバータ Ｂ＿ｏｄｄ ２７、２８、２９ セレクタ ３０ シェーディングゲートアレー Ｒ用 ３１ シェーディングゲートアレー Ｇ用 ３２ シェーディングゲートアレー Ｂ用 ３３ ライン間メモリ Ｒ ３４ ライン間メモリ Ｇ ３５ ３ラインＣＣＤ ３６ 増幅器 Ｒ＿ｅｖｅｎ ３７ 増幅器 Ｒ＿ｏｄｄ ３８ 増幅器 Ｇ＿ｅｖｅｎ ３９ 増幅器 Ｇ＿ｏｄｄ ４０ 増幅器 Ｂ＿ｅｖｅｎ ４１ 増幅器 Ｂ＿ｏｄｄ ４２ モータ励磁出力ＲＯＭ ４３ モータドライバ ４４ ハロゲンランプ １００ ＩＰＵ部 １０１ メイン制御部 １０２ 操作表示部 ２０１ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｏｄｄ ２０２ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｅｖｅｎ ２０３ 合成（セレクタ）回路 ２０４ シェーディングゲートアレー ２０５ 黒メモリ ２０６ 白メモリ ２０７ マイコン（ＣＰＵ） ３０１ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｏｄｄ ３０２ Ａ／Ｄコンバータ Ｒ＿ｅｖｅｎ ３０３ 合成（セレクタ）回路 ３０４ シェーディングゲートアレー ３０５ 黒メモリ ３０６ 白メモリ ３０７ マイコン（ＣＰＵ） ３０８ 偶奇差補正回路 ３０９、３１０、３１３、３１４ セレクタ回路 ３１１、３１２ ＲＡＭテーブル ３１５ パラレルインシリアルデータバッファ ３１６ Ｄ／Ａコンバータ ３１７ ランプレギュレータ ３１８ ハロゲンランプ 1 Scanner Control Board 2 CCD Board 3 Scanner Driver Board 4 Lamp Regulator 5, 6 Cooling Fan 7 Original Detection Sensor 8 Pressure Plate Open / Close Sensor 9 HP Sensor 10 Scanner Open / Close Sensor 11 Pulse Motor 12 One-chip Microcomputer 13 ROM 14 RAM 15 Timing Gate Array 16 Parallel-in / serial-out data buffer 17 8-bit 8ch D / A converter 18 8-bit 12ch D / A converter 19 Serial interface timer 20 DIP SW 21 A / D converter R_even 22 A / D converter R_odd 23 A / D converter G_even 24 A / D converter G_odd 25 A / D converter B_even 26 A / D converter B_odd 27, 28, 29 Selector 30 Shading Gate array R 31 Shading gate array G 32 32 Shading gate array B 33 Interline memory R 34 Interline memory G 35 3-line CCD 36 Amplifier R_even 37 Amplifier R_odd 38 Amplifier G_even 39 Amplifier G_odd 40 Amplifier d_B_o_b 41 42 Excitation output ROM 43 Motor driver 44 Halogen lamp 100 IPU unit 101 Main control unit 102 Operation display unit 201 A / D converter R_odd 202 A / D converter R_even 203 Synthesis (selector) circuit 204 Shading gate array 205 Black memory 206 White memory 207 Microcomputer (CPU) 301 A / D converter R_odd 302 A / D converter R_even 3 3 Synthesis (selector) circuit 304 Shading gate array 305 Black memory 306 White memory 307 Microcomputer (CPU) 308 Even / odd difference correction circuit 309, 310, 313, 314 Selector circuit 311, 312 RAM table 315 Parallel in serial data buffer 316 D / A Converter 317 Lamp regulator 318 Halogen lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉川 学 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Manabu Izumigawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 画像原稿を照明する照明手段から光電変
換手段へ導く光学系と、 前記光電変換手段からのアナログ信号をデジタル信号へ
変換するＡ／Ｄ変換手段と、 シェーディング補正データをメモリするシェーディング
補正手段と、 前記メモリデータを読み出し処理する処理手段と、 前記Ａ／Ｄ変換手段及びシェーディング補正手段との間
に前記処理手段に接続されたリニアリティ出力補正手段
を有し、 前記照明手段の露光量を前記原稿画像読み取り時に変更
し、前記シェーディング補正データを取り込み、該シェ
ーディング補正データに基づき前記リニアリティ出力補
正手段の補正データを設定することを特徴とする画像読
み取り装置。1. An optical system for guiding an image original from an illuminating unit to a photoelectric conversion unit, an A / D conversion unit for converting an analog signal from the photoelectric conversion unit into a digital signal, and shading for storing shading correction data. A correction unit, a processing unit for reading and processing the memory data, and a linearity output correction unit connected to the processing unit between the A / D conversion unit and the shading correction unit, and the exposure amount of the illumination unit. Is changed at the time of reading the original image, the shading correction data is taken in, and the correction data of the linearity output correction means is set based on the shading correction data. 【請求項２】 前記照明手段の露光量を複数回変更して
前記シェーディング補正データを取り込み、該複数回分
のシェーディング補正データにより前記リニアリティ出
力補正手段の補正データを設定することを特徴とする請
求項１記載の画像読み取り装置。2. The exposure amount of the illumination means is changed a plurality of times to capture the shading correction data, and the correction data of the linearity output correction means is set by the shading correction data of the plurality of times. 1. The image reading device described in 1. 【請求項３】 前記シェーディング補正データ取り込み
時に使用する白基板上で前記露光量を変更して、前記リ
ニアリティ出力補正手段の補正データの算出データを得
ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読み
取り装置。3. The calculation data of the correction data of the linearity output correction means is obtained by changing the exposure amount on a white substrate used when capturing the shading correction data. Image reading device. 【請求項４】 前記光電変換手段の奇数画素と偶数画素
の各階調での出力差を前記リニアリティ出力補正手段の
補正データにより補正することを特徴とする請求項１か
ら３に記載の画像読み取り装置。4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the difference in output between the odd number pixel and the even number pixel of the photoelectric conversion unit is corrected by the correction data of the linearity output correction unit. .