JPS636958A - Original reader - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain the reading of a color original with simple constitution by extracting successively only the effective part of the analog output of respective sensors. CONSTITUTION:For example, four CCD chips CCD1-CCD4 are driven in sequence from the CCD1 by a clock pulse supplied from a clock generating device 51. At the output of respective CCD chips, a dummy picture element output is at the first and last parts. Then, SW1-4 are changed over by a changing-over circuit 59 and only the effective picture element output of the CCD chip is selected. Before an original is read, a white plate is read, the output of one then line is inputted to a RAM 53. Next, when the original is read, the data of the RAM 53 are inputted to a correction ROM54 as an address, a level correction is loaded by an AGC 52 for a sensor output one picture element by the data of the correction ROM 54, the data are A/D-converted to a digital value by an A/D converter 55, and thereafter, latched to latch circuits 56-58 to which a latch action is excessively executed by a separating circuit 60 for respective R, G and B color dissolving signals.

Description

【発明の詳細な説明】 ［分野の説明］ 本発明は主走査方向に並べられた複数のカラーイメージ
センサを有する原稿読取装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Description of the Field] The present invention relates to a document reading device having a plurality of color image sensors arranged in a main scanning direction.

［従来技術］ 原稿読取装置に使用する密着型イメージセンサは、ＣＣ
Ｄマルチチップイメージセンサ等Ｓｉマルチチップ型と
アモルファスシリコンイメージセンサ、ＣｄＳイメージ
センサ等薄膜型に分けられる。後者では薄膜技術により
センサ部の大型化が可能であるが、前者はＳｉウェハー
のサイズで制限されるため、長尺化には複数個のチップ
を配列する必要がある。[Prior art] A contact image sensor used in a document reading device is a CC
They are divided into Si multi-chip types such as D multi-chip image sensors, and thin film types such as amorphous silicon image sensors and CdS image sensors. In the latter, it is possible to increase the size of the sensor section using thin film technology, but in the former, it is limited by the size of the Si wafer, so it is necessary to arrange a plurality of chips in order to increase the length.

イメージセンサとしてＲ，Ｇ、Ｂ色分解フィルタを備え
た複数のＣＣＤチップを用いたＣＣＤカラーイメージセ
ンサの従来の信号処理例を第８図に示す。主走査方向に
４つ並べられたＣＣＤチップは同じタイミングで駆動さ
れる。FIG. 8 shows an example of conventional signal processing of a CCD color image sensor using a plurality of CCD chips equipped with R, G, and B color separation filters as an image sensor. Four CCD chips arranged in the main scanning direction are driven at the same timing.

−方、ＣＣＤカラーイメージセンサで白色板を読んだ時
には、光源や色分解フィルタの分光特性の為、それぞれ
の色によって出力が異なってくる。しかしながら白色板
を読んだ時のＲ，Ｇ、Ｂ出力は同レベルである方が後の
色信号処理が容易であるので、第９図に示す様に各ＣＣ
ＤチップＣＣＤ　１〜ＣＣＤ４の夫々に分解する色の数
分設けられたサンプルホールド回路Ｓ／Ｈにより各色信
号別にサンプルホールドし、更に、それぞれの色信号の
レベルに応じてアンプのゲインを変えることにより、信
号レベルを各色信号ともそろえ、その後にアナログデジ
タル変換器Ａ／ＤによりＡ／Ｄ変換する。On the other hand, when reading a white board with a CCD color image sensor, the output differs depending on each color due to the spectral characteristics of the light source and color separation filter. However, it is easier to process the color signals later if the R, G, and B outputs are at the same level when reading a white board, so each CC
D-chip CCD 1 to CCD 4 each have a sample and hold circuit S/H for the number of colors to be separated, which samples and holds each color signal, and furthermore, by changing the gain of the amplifier according to the level of each color signal. , the signal levels are made the same for each color signal, and then A/D conversion is performed by an analog-to-digital converter A/D.

ここで複数のＣＣＤチップは並列に駆動されているので
、色信号ごとにチップつなぎメモリＭＥＭへ人力し、そ
こからの読出しを制御することにより主走査方向にシリ
アルなデータに変換する。Here, since the plurality of CCD chips are driven in parallel, each color signal is manually input to the chip connection memory MEM, and by controlling reading from there, it is converted into serial data in the main scanning direction.

この様に、従来方式によると、サンプルホールド回路や
Ａ／Ｄ変換器を多数必要とし、また、つなぎ処理用の数
ライン格納可能なメモリを用いる必要があり、構成的に
もコスト的にもあまり好ましくなかった。As described above, the conventional method requires a large number of sample-and-hold circuits and A/D converters, and also requires the use of a memory capable of storing several lines for connection processing, which is not very efficient in terms of structure and cost. I didn't like it.

［目　的］ 本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、カラー原稿
の読取りを簡易な構成で可能とすることを目的とする。[Objective] The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to enable reading of color originals with a simple configuration.

［実施例］ 次にこの発明の実施例を図面に従って説明する。[Example] Next, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

本実施例においては、原稿の読み取りにカラー密着セン
サを用いている。In this embodiment, a color contact sensor is used to read the original.

密着型カラー〇ＣＤセンサユニット１１は、第１図に示
されるように、千鳥状に並べられた４個のＣＣＤチップ
２１〜２４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２７、接続用のフレキ
シブル電線２８ａ〜２８ｅから成る。ＣＣＤチップ２１
〜２４は、受光部がｐ−ｎフォトダイオードから成り、
感光画素は第２図に示す様に感光画素と接続されていな
い空送り画素Ｄ１〜Ｄ２、ＡｊＺのシールドをほどこさ
れた光シールド画素Ｄ３〜Ｄ４、ダミー画素Ｄ５〜Ｄ６
、有効信号画素Ｓ１〜Ｓ２、後端ダミー画素Ｄ７〜Ｄ８
の受光部から構成されている。As shown in FIG. 1, the contact type color CD sensor unit 11 includes a ceramic substrate 26 on which four CCD chips 21 to 24 arranged in a staggered manner are provided, and a cover 27 that covers the ceramic substrate 26. , flexible electric wires 28a to 28e for connection. CCD chip 21
~24, the light receiving part consists of a p-n photodiode,
As shown in FIG. 2, the photosensitive pixels are empty pixels D1 to D2 that are not connected to the photosensitive pixels, light shield pixels D3 to D4 that are shielded by AJZ, and dummy pixels D5 to D6.
, effective signal pixels S1 to S2, rear end dummy pixels D7 to D8
It consists of a light receiving section.

また、以上のようなＣＣＤチップ２１〜２４を第１図に
示されるような千鳥状に２列に配列している。この場合
、隣り合ったＣＣＤチップ、例えばＣＣＤチップ２２及
び２３は第３図に示されるように、副走査方向に受光部
の中心距離ｌをもって設けられている。又、これらのＣ
ＣＤチップ２１〜２４は配列方向（主走査方向）に沿っ
て互いに重なりを許して配列されている。本実施例では
中心距離文を４画素分の距離としている。Further, the CCD chips 21 to 24 as described above are arranged in two rows in a staggered manner as shown in FIG. In this case, adjacent CCD chips, for example, CCD chips 22 and 23, are provided with a distance l between the centers of their light receiving sections in the sub-scanning direction, as shown in FIG. Also, these C
The CD chips 21 to 24 are arranged so as to overlap each other along the arrangement direction (main scanning direction). In this embodiment, the center distance sentence is a distance of four pixels.

ＣＣＤチップ２１〜２４の受光部は、前述のとおり、左
端から空送り領域Ｄ１〜Ｄ２、光シールド領域Ｄ３〜Ｄ
４、ダミー領域Ｄ５〜Ｄ６、有効画素領域Ｓ１〜Ｓ２、
後端ダミー領域Ｄ７〜Ｄ８とからなっており、この内の
有効画素領域３１〜Ｓ２を除いた領域を用いて互いに重
なりを許して配列される。As described above, the light receiving parts of the CCD chips 21 to 24 are arranged in the empty feed areas D1 to D2 and the light shield areas D3 to D from the left end.
4, dummy areas D5-D6, effective pixel areas S1-S2,
The rear end dummy regions D7 to D8 are arranged so as to overlap each other using the regions excluding the effective pixel regions 31 to S2.

ＣＣＤチップ２１〜２４の受光部（フォトダイオード）
上には、カラー信号を受るために色フィルタを配置する
必要がある。Light receiving part (photodiode) of CCD chips 21 to 24
A color filter must be placed above to receive the color signal.

本実施例では、第４図の如くレッド（Ｒ）、グリーン（
Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色フィルタをこの順に繰返して
配列し、隣り合った３ビツトで読取時の１画素を構成し
ている。フィルタの外はＡｊ２によりシールドされてい
る。In this example, red (R), green (
Three color filters of G) and blue (B) are arranged repeatedly in this order, and three adjacent bits constitute one pixel during reading. The outside of the filter is shielded by Aj2.

第５図に第１図示の密着型カラーＣＣＤセンサユニット
１１を用いた原稿読取装置の構成を示す。原稿面１４の
画像は集束性ロッドレンズアレイ１２によりＣＣＤセン
サユニット１１に結像される。すなわち光源１３により
露光された原稿面１４上の画像が１対１の正立像として
ＣＣＤセンチユニット１１のチップ列上に結像される。FIG. 5 shows the configuration of a document reading device using the contact type color CCD sensor unit 11 shown in FIG. An image of the document surface 14 is focused on the CCD sensor unit 11 by the convergent rod lens array 12 . That is, the image on the document surface 14 exposed by the light source 13 is formed on the chip row of the CCD centimeter unit 11 as a one-to-one erect image.

尚、第５図において、ＣＣＤセンサユニット１１は原稿
面１４に対して矢印方向（副走査方向）にオ多動する。In FIG. 5, the CCD sensor unit 11 moves in the direction of the arrow (sub-scanning direction) with respect to the document surface 14.

また、ＣＣＤセンサユニット１１の各ＣＣＤチップは副
走査方向に対して垂直な方向（主走査方向）に並べられ
、これにより、原稿の画像が１ライン毎に光電的に読取
り走査される。Further, the CCD chips of the CCD sensor unit 11 are arranged in a direction perpendicular to the sub-scanning direction (main-scanning direction), so that the image of the document is photoelectrically read and scanned line by line.

第６図にＣＣＤチップの駆動及び読取４３号の処理回路
のブロック図、第７図に駆動時のタイムチャートを示す
。第６図の４個のＣＣＤチップＣＣＤＩ〜ＣＣＤ４は第
６図の様にクロック発生器５１から与えられるクロック
パルスによりＣＣＤ　１から順に駆動される。各ＣＣＤ
チップの出力には、前述の様に最初と最後の部分にダミ
ー画素出力がある。そこで、ＳＷ１〜４を第６図の様に
切換回路５９により切換えることによりＣＣＤチップの
有効画素出力のみを選択していく。これにより主走査方
向にシリアルなアナログ出力が得られる。FIG. 6 shows a block diagram of a processing circuit for driving and reading the CCD chip No. 43, and FIG. 7 shows a time chart during driving. The four CCD chips CCDI to CCD4 shown in FIG. 6 are sequentially driven starting from CCD 1 by clock pulses given from the clock generator 51 as shown in FIG. Each CCD
As mentioned above, the chip output has dummy pixel outputs at the beginning and end. Therefore, by switching SW1 to SW4 using a switching circuit 59 as shown in FIG. 6, only the effective pixel output of the CCD chip is selected. This provides serial analog output in the main scanning direction.

この様にして、第８図に示した様なＲ，Ｇ、Ｂ色分離信
号が順次得られるもので、このアナログ出力をＡ／Ｄ変
換する前に、各色分解信号のレベルを白色板を読み取っ
た時のアナログＲ，Ｇ、Ｂ色分解信号に基づいて合わせ
る必要がある。そこで、原稿を読み取る前に白色板を読
み、その時の１ライン分の出力をＲＡＭ５３へ入力する
。In this way, R, G, and B color separation signals as shown in Figure 8 are obtained sequentially.Before A/D converting this analog output, the level of each color separation signal is read on the white board. It is necessary to perform matching based on the analog R, G, and B color separation signals at the time of the color separation. Therefore, before reading the original, the white board is read, and the output for one line at that time is input to the RAM 53.

次に原稿を読み取る際はＲＡＭ５３のデータをアドレス
として補正ＲＯＭ５４へ人力し、補正ＲＯＭ５４のデー
タによりセンサ出力１画素ごとにＡＧＣ（オートゲイン
コントロール）５２によりレベル補正をかける。ここで
ＡＧＣ５２は乗ｋ　型Ｄ　／　Ａコンバータまたはアナ
ログ乗算器とＤ／Ａコンバータを組み合わせたもので実
現できる。これはデジタルデータによりアナログ人力信
号のレベルを変換するものである。Next, when reading a document, the data in the RAM 53 is manually input to the correction ROM 54 as an address, and the AGC (auto gain control) 52 performs level correction for each sensor output pixel based on the data in the correction ROM 54. Here, the AGC 52 can be realized by a multiplier-k type D/A converter or a combination of an analog multiplier and a D/A converter. This converts the level of an analog human input signal using digital data.

この揉にしてＡＧＣ５２により信号レベルのバランスを
調整された信号はＡ／Ｄ変換器５５によりデジタル値に
Ａ／Ｄ変換され、その後、Ｒ２Ｏ，Ｂ各色分解信号ごと
に分離回路６０により順次ラッチ動作するラッチ回路５
６〜５８にラッチされる。ラッチ後の出力として、主走
査方向にシリアルなＲ，Ｇ、Ｂそれぞれのデジタ・ル出
力信号が得られる。The signal whose signal level has been balanced by the AGC 52 is A/D converted into a digital value by the A/D converter 55, and then latched by the separation circuit 60 in sequence for each R2O and B color separation signal. Latch circuit 5
6 to 58 are latched. As outputs after latching, R, G, and B digital output signals serial in the main scanning direction are obtained.

上述の様に、複数のイメージセンサを主走査方向順に駆
動し、その有効画素のみを選択し、信号処理も１系統の
回路で行える構成であり、従来例の様にイメージセンサ
チップごとに信号処理回路を設け、また色分解信号ごと
に処理回路を分ける必要がなく、読み取り装置の構成を
簡略化でき、センサ出力を１画素単位で補正する構成の
ため、従来例の様な色分解信号ごとの補正に比べより正
確な補正ができ、更にシェーディング補正をすることも
できる。As mentioned above, the configuration is such that multiple image sensors are driven in order in the main scanning direction, only their effective pixels are selected, and signal processing can be performed using a single circuit. It is not necessary to provide a separate processing circuit for each color separation signal, simplifying the configuration of the reading device, and correcting the sensor output on a pixel by pixel basis. It is possible to perform more accurate correction than normal correction, and it is also possible to perform shading correction.

尚、本実施例では複数のＣＣＤチップを千鳥状に配列し
た例を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
受光素子を１列に並べるいわゆるインライン配列のマル
チチップセンサにも適用可能である。Although this embodiment describes an example in which a plurality of CCD chips are arranged in a staggered manner, the present invention is not limited to this.
It is also applicable to a so-called in-line array multi-chip sensor in which light-receiving elements are arranged in one row.

［効　果］ 以上説明した様に、本発明によると簡易な構成でカラー
画像の読取りを可能とし、コスト的にも好ましいものと
することができる。[Effects] As described above, according to the present invention, it is possible to read a color image with a simple configuration, and it is also possible to make it favorable in terms of cost.

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

第１図はカラー密着センサの構成例を示す図、第２図は
各ＣＣＤチップの画素を示す図、第３図は隣り合ったＣ
ＣＤチップの状態を示す図、第４図は色フィルタの配置
を示す図、第５図は読取装置の構成を示す図、第６図は
センサの駆動及び信号処理回路の構成図、第７図は第６
図回路の動作を示すタイムチャート図、第８図は出力信
号を示す図、第９図は従来の回路構成を示す図であり、 ＣＣＤＩ〜ＣＣＤ４はＣＣＤチップ、ＳＷＩ〜ＳＷ４は
スイッチ、５２はオートゲインコントローラ、５５はＡ
／Ｄ変換器、５６〜５８はラッチ回路である。Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of a color contact sensor, Figure 2 is a diagram showing pixels of each CCD chip, and Figure 3 is a diagram showing an example of the configuration of a color contact sensor.
FIG. 4 is a diagram showing the state of the CD chip, FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of color filters, FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the reading device, FIG. 6 is a configuration diagram of the sensor drive and signal processing circuit, and FIG. is the 6th
8 is a diagram showing the output signal, and FIG. 9 is a diagram showing the conventional circuit configuration. CCDI to CCD4 are CCD chips, SWI to SW4 are switches, and 52 is an auto switch. Gain controller, 55 is A
/D converters 56 to 58 are latch circuits.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数色のフィルタを備えたラインセンサを主走査方向に
複数個並べた読取手段と、主走査方向順にラインセンサ
を駆動する手段と、前記各センサのアナログ出力の有効
分のみを順次抽出する抽出手段と、前記抽出手段により
抽出されたアナログ出力をデジタル信号に変換する変換
手段と、前記変換手段により出力されるデジタル信号を
色ごとに分離する色分離手段を有することを特徴とする
原稿読取装置。A reading means in which a plurality of line sensors each having a plurality of color filters are arranged in the main scanning direction, a means for driving the line sensors in order in the main scanning direction, and an extraction means for sequentially extracting only the effective part of the analog output of each of the sensors. A document reading apparatus comprising: a converting means for converting the analog output extracted by the extracting means into a digital signal; and a color separating means for separating the digital signals outputted by the converting means for each color.