JP3625962B2

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Publication number: JP3625962B2
Application number: JP27417996A
Authority: JP
Inventors: 佳伸竹山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JPH10108020A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関し、詳細には、画像信号を増幅する増幅手段の利得を適切に設定して、高品位な画像の読み取りを行う画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿に光源からの光を照射し、その反射光あるいは透過光をＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の光電変換素子を用いて電気信号に変換して、原稿の画像を読み取る画像読取装置においては、光源の発光光量の経時変動、温度上昇に伴なう変動等、また、光電変換素子の画素毎の感度の変動等による読取濃度の変動等があり、これらに伴う画質の低下を防止するために、従来から、原稿の画像の読取前に白基準板を走査して、白基準データを取得し、この白基準データに基づいて原稿の画像のシェーディング補正を行うことが行われている。
【０００３】
また、カラー等の多階調な原稿の画像を読み取るカラー画像読取装置においては、階調数を多く取って高解像度の画像を読み取るために、光電変換素子の出力のダイナミックレンジを広くとる必要がある。
【０００４】
そこで、従来、反射率の低い原稿や地肌を有した原稿等を読み取る際には、光源の光量を増大させたり、光蓄積時間を長くすることが行われている（特開平６−３０１９６号公報及び特開平３−２１７１６１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像読取装置にあっては、反射率の低い原稿や地肌を有した原稿等を読み取る際に、光源の光量を増大させたり、光蓄積時間を長くしていたため、色再現性が劣化したり、Ｓ／Ｎ比が劣化するという問題があった。すなわち、光源の光量をフィードバック制御等により増大させると、光源の色温度が変わって色再現性が劣化し、光蓄積時間を長くすると、光電変換素子の暗時出力成分も増大して、Ｓ／Ｎ比が劣化するという問題があった。また、厳密には、原稿の白（地肌）と画像読取装置内に設けた白基準板の白とでは、異なり、原稿の地肌を白くしたいことが多いが、白基準板のみを読み取って画像処理を行うと、原稿の地肌を適切に白色にすることができず、画像が劣化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、読取原稿の多くが、端部に地肌（白基準）を有していることを利用し、上記課題を解決するものである。
【０００７】
本発明はこのような従来の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、画像信号のサンプリングを確実に行うことができるとともに、光蓄積時間をほぼ一定にすることができ、暗時出力成分を増大させることなく、より一層安定した高品位な画像の読み取りを行うことのできる画像読取装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像読取装置は、光源から原稿に光を照射して原稿面を走査し、当該原稿に照射された光の反射光あるいは透過光を光電変換手段に入射させて、当該光電変換手段により前記原稿面での光の反射率または透過率に応じたアナログの電気信号に変換した画像信号を得る画像読取装置であって、前記光電変換手段を駆動させるための所定周波数の駆動信号を生成して前記光電変換手段に出力する駆動信号発生手段と、前記光電変換手段の出力する前記画像信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の利得を変化させる利得可変手段と、前記増幅手段の増幅した前記アナログの前記画像信号を所定の基準値に基づいてデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記原稿の読取領域外に配設された白基準板と、前記原稿の前記読取領域内に設けられ前記原稿の地肌を読み取るための地肌読取領域と、前記原稿の前記地肌読取領域の前記画像信号のピーク値を検出保持するピーク検出手段と、前記ピーク検出手段の検出保持した前記ピーク値と前記Ａ／Ｄ変換手段の前記基準値との偏差を算出して、当該偏差が予め設定された所定の基準偏差より大きいか否かを判定する判定手段と、を備え、前記読取領域を走査して当該原稿の画像を読み取る本スキャンの前に前記白基準板と前記地肌読取領域をプレスキャンし、前記判定手段が、前記地肌読取領域の前記画像信号の前記ピーク値と前記Ａ／Ｄ変換手段の前記基準値との偏差を算出し、当該偏差が前記基準偏差よりも大きいと判定すると、前記利得可変手段が、前記ピーク値が前記基準値と等しくなるように前記増幅手段の利得を変化させる利得調整処理を行った後、前記読取領域の読取動作を行う画像読取装置において、前記駆動信号発生手段は、前記駆動信号の周波数を変化させる周波数可変機能を備え、前記判定手段の判定結果により前記増幅手段の利得を増大させる際、前記利得可変手段が前記増幅手段の利得を増大させるに先立って、前記地肌読取領域以外の前記原稿の読取領域においては、前記駆動信号の周波数を前記所定の周波数よりも所定量低い周波数に変化させ、前記地肌読取領域においては、前記所定の周波数よりも所定量高い周波数に変化させることにより、上記目的を達成している。
【００１４】
上記構成によれば、増幅手段の利得を増大させる際、増幅手段の利得を増大させるに先立って、地肌読取領域以外の原稿の読取領域においては、光電変換手段に出力する駆動信号の周波数を所定の周波数よりも所定量低い周波数に変化させ、地肌読取領域においては、所定の周波数よりも所定量高い周波数に変化させるので、画像信号のサンプリングを確実に行うことができるとともに、光蓄積時間をほぼ一定にすることができ、暗時出力成分を増大させることなく、より一層安定した高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００１５】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記画像読取装置は、前記利得調整処理の強制動作を指示する白基準指示手段を、さらに備え、前記白基準指示手段により前記利得調整処理の強制動作が指示されると、前記利得可変手段は、前記判定手段の判定結果にかかわらず、前記増幅手段の前記利得調整処理を行うものであってもよい。
【００１６】
上記構成によれば、増幅手段の利得調整処理の強制動作を指示する白基準指示手段を設け、白基準指示手段により利得調整処理の強制動作指示が行われると、プレスキャン時の地肌読取領域の画像信号のピーク値とＡ／Ｄ変換手段の基準値との偏差が予め設定された基準偏差より大きいか否かにかかわらず、増幅手段の利得調整処理を行うので、原稿の地肌を取り除いた読取動作を行うことができ、高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００１７】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記判定手段は、前記地肌読取領域の前記画像信号の平均値と前記Ａ／Ｄ変換手段の前記基準値との偏差を算出し、当該偏差が前記基準偏差より大きいか否かを判定してもよい。
【００１８】
上記構成によれば、プレスキャン時に、地肌読取領域の画像信号の平均値とＡ／Ｄ変換手段の基準値との偏差を算出し、当該偏差が基準偏差より大きいか否かを判定するので、原稿の地肌をより一層適切に取り除いた読取動作を行うことができ、より一層高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００２３】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記地肌読取領域は、前記白基準板に隣接して設けられていてもよい。
【００２４】
上記構成によれば、地肌読取領域を、白基準板に隣接して設けているので、プレスキャン時に、白基準板の読取条件とほぼ同じ読取条件より地肌読取領域の読み取りを行うことができ、増幅手段の利得の調整処理が必要であるか否かをより一層確実に、かつ、適切に行って、より安定した高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２６】
図１〜図３は、本発明の画像読取装置の第１の実施の形態を示す図である。図１は、本発明の画像読取装置の第１の実施の形態の画像読取装置１の要部構成図であり、図１において、画像読取装置１は、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、ピーク検出器１３、判定回路１４及び利得可変回路１５、駆動信号発生回路１６、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えている。
【００２７】
コンタクトガラス２上には、原稿２０がセットされ、この原稿２０のセットされる領域外、すなわち、コンタクトガラス２の光源３と反対側の読取領域ＹＡ外には、白基準板２１が設けられている。このコンタクトガラス２の読取領域ＹＡの白基準板２１側の端部には、副走査方向に所定幅にわたって地肌読取領域Ｊが設けられており、地肌読取領域Ｊは、原稿２０の先端部あるいは後端部の地肌部分を読み取る領域である。地肌読取領域Ｊは、図２に示すように、複走査ライン分を有した前半部ＪＡと後半部ＪＢとに区分されており、これら前半部ＪＡ及び後半部ＪＢの機能については、後述する。
【００２８】
コンタクトガラス２は、モータ１８により図１中矢印方向に移動され、コンタクトガラス２上に固定された白基準板２１及びコンタクトガラス２上にセットされた原稿２０は、コンタクトガラス２とともに図１中矢印方向に移動する。
【００２９】
上記光源３は、コンタクトガラス２を介して白基準板２１及び原稿２０の地肌読取領域Ｊ及び地肌読取領域Ｊ以外の読取領域ＹＡに光を投射し、白基準板２１及び原稿２０で反射された光は、ミラー４及び結像レンズ５を介してＣＣＤセンサアレイ６上に集光される。
【００３０】
ＣＣＤセンサアレイ（光電変換手段）６は、複数の光電変換素子が主走査方向に１走査線幅（１ライン幅）にわたって配設されており、駆動信号発生回路１６からの駆動信号に基づいて動作して、入射される光に対応するアナログの電気信号に変換して画像信号として増幅器７に出力する。このＣＣＤセンサアレイ６と増幅器７との間には、図示しないサンプルホールド回路が設けられており、ＣＣＤセンサアレイ６の出力は、このサンプルホールド回路によりその転送クロック成分が取り除かれた後、増幅器７に入力される。増幅器７（増幅手段）は、ＣＣＤセンサアレイ６から入力されるアナログの画像信号を予め設定された増幅率（利得）で増幅し、Ａ／Ｄ変換回路８及びピーク検出回路１３に出力する。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ変換手段）８は、増幅器７から入力されるアナログの画像信号を所定の下限値と上限値の間で決定されるダイナミックレンジに基づいて、原稿２０を読み取ったときに増幅器７から入力される画像信号を所定ビット数のデジタルの画像信号に変換し、暗出力補正回路９に出力する。このＡ／Ｄ変換回路８の下限値と上限値は、以下のように決定される。すなわち、ＣＣＤセンサアレイ６の１ライン分の出力は、図３に示すようなものとなり、ＣＣＤセンサアレイ６は、まず、感光部がなく転送部のみの画素の出力ＤＳ（Ｅ）を出力し、続いて、感光部が光シールドされた画素の出力ＤＳ（Ｓ）を出力する。そして、ＣＣＤセンサアレイ６は、原稿の画像を読み取ったときの出力（読取データ）を出力する。このＣＣＤセンサアレイ６の出力が、図３の信号ｉで示されており、このＣＣＤセンサアレイ６の出力を、図示しないサンプルホールド回路により転送クロック成分を取り除いたアナログ信号が、図３の信号ｉｉである。Ａ／Ｄ変換回路８は、サンプルホールド回路のサンプルホールドしたＣＣＤセンサアレイ６の出力信号ｉｉのうち、上記感光部がなく転送部のみの画素の出力ＤＳ（Ｅ）を、図示しない別のサンプルホールド回路によりサンプルホールドして、Ａ／Ｄ変換回路８の上限値とし、原稿の読取領域外に設けられた白基準板２１を読み込んだときの出力のピーク値を、上記同様に図示しないピークホールド回路で検出保持して、Ａ／Ｄ変換回路８の下限値（基準値）とする。この上限値と下限値によりＡ／Ｄ変換回路８のダイナミックレンジが決定され、Ａ／Ｄ変換回路８は、この下限値をＡ／Ｄ変換の基準値とする。
【００３２】
暗出力補正回路９は、Ａ／Ｄ変換回路８から入力される画像信号に、図示しない補正メモリに予め記憶されているデータを画素毎に読み出して演算し、ＣＣＤセンサアレイ６の画素毎の暗出力を補正して、シェーディング補正回路１０に出力する。
【００３３】
シェーディング補正回路１０は、照明系、結像系による明るさのバラツキ、ＣＣＤセンサアレイ６の感度バラツキ等等を補正するもので、図示しない補正メモリに予め記憶されているシェーディング補正データを読み出して、画素毎に暗出力補正回路９から入力される画像信号の画素データと演算して、シェーディング補正して、線密度変換回路１１に出力する。シェーディング補正回路１０は、上記補正メモリに、後述するプレスキャン時に白基準板２１を読み取ったときの画像信号を記憶する。
【００３４】
線密度変換回路１１は、シェーディング補正回路１０から入力され画像信号に対して、必要に応じて主走査方向の密度変換を行って、インターフェース１２に出力する。
【００３５】
インターフェース１２には、例えば、記憶装置、記録出力装置あるいは外部装置等が接続され、インターフェース１２は、線密度変換回路１１から入力される画像信号を当該接続された記憶装置や外部装置等に出力する。
【００３６】
上記ピーク検出器（ピーク検出手段）１３は、増幅器７から入力されるＣＣＤセンサアレイ６の出力するアナログの画像信号のピーク値を検出保持し、保持したピーク値を判定回路１４に出力する。特に、ピーク検出器１３は、原稿２０の読み取りを行う前に、予め白基準板２１及び地肌読取領域Ｊを走査するプレスキャン時に、ＣＣＤセンサアレイ６がこの地肌読取領域Ｊを読み取ったときの増幅器７から入力される画像信号のピーク値を検出保持して、判定回路１４に出力する。
【００３７】
判定回路（判定手段）１４には、上述のように、ピーク検出器１３からプレスキャン時の地肌読取領域Ｊを読み取ったときのピーク値が入力されるとともに、プレスキャン開始時に読み取る原稿２０の読取領域外に設けられた白基準板２１のピーク値であるＡ／Ｄ変換回路８の基準値がＡ／Ｄ変換回路８から入力され、判定回路１４は、この基準値とピーク値の偏差を算出して、当該偏差が予め設定されている基準偏差を超えているか否か比較判定して、当該判定結果と当該偏差を利得可変回路１５に出力する。
【００３８】
利得可変回路（利得可変手段）１５は、判定回路１４からの判定結果と偏差に基づいて、上記基準値とピーク値が同じ値になるように、すなわち、偏差が「０」になるように、増幅器７の利得を可変制御する。すなわち、利得可変回路１５は、判定回路１４が上記偏差が上記基準偏差よりも大きいと判定していると、原稿２０の地肌読取領域Ｊのピーク値がＡ／Ｄ変換回路８の基準値と等しくなるように、増幅器７の利得を変化させ、ピーク値が基準値と等しくなると、増幅器７の利得の変化を停止する。
【００３９】
上記駆動信号発生回路（駆動信号発生手段）１６は、所定周波数の駆動信号をＣＣＤセンサアレイ６に出力し、ＣＣＤセンサアレイ６は、駆動信号発生回路１６から入力される駆動信号に基づいて光電変換して、画像信号を増幅器７に出力する。
【００４０】
光源駆動回路１７は、光源３の駆動を制御し、特に、光源３の光量を制御する。
【００４１】
そして、光源駆動回路１７及び駆動信号発生回路１６は、多値画像においても十分なＣＣＤセンサアレイ６の出力が得られる光蓄積時間となるように光源３の光量及び駆動信号の周期を設定して、光源３及びＣＣＤセンサアレイ６の駆動を行う。
【００４２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。画像読取装置１は、原稿２０がコンタクトガラス２上にセットされ、読取の開始が指示されると、原稿２０の画像の読取（本スキャン）を行う前に、プレスキャンを行う。このプレスキャンにおいては、少なくとも白基準板２１及び地肌読取領域Ｊを走査する。
【００４３】
すなわち、画像読取装置１は、プレスキャン時、モータ駆動制御回路１９によりモータ１８を駆動させて、少なくとも白基準板２１と地肌読取領域Ｊを光源３からの光の照射位置に移動させ、白基準板２１及び地肌読取領域Ｊの走査を行わせる。このとき、光源駆動回路１７により光源３の光量調整を行う。
【００４４】
そして、画像読取装置１は、プレスキャンにおいて、まず、白基準板２１を読み取り、白基準板２１を読み取ったときのＣＣＤセンサアレイ６の出力する画像信号は、増幅器７で増幅されて、Ａ／Ｄ変換回路８及びピーク検出器１３に出力され、Ａ／Ｄ変換回路８は、このときのピーク値を基準値としてＡ／Ｄ変換を行い、また、このときのＡ／Ｄ変換回路８の出力をシェーディング補正回路１０がシェーディング補正データとして補正メモリに記憶する。Ａ／Ｄ変換回路８は、この決定した基準値を保持するとともに、判定回路１４に出力する。
【００４５】
画像読取装置１は、プレスキャン時、次に、地肌読取領域Ｊを読み取って、この地肌読取領域Ｊを読み取ったときのＣＣＤセンサアレイ６の出力する画像信号を増幅器７で増幅してＡ／Ｄ変換回路８及びピーク検出器１３に出力し、ピーク検出器１３は、地肌読取領域Ｊを読み取ったときの増幅器７からの画像信号のピーク値を検出保持して、判定回路１４に出力する。判定回路１４は、Ａ／Ｄ変換回路８から入力される基準値とピーク検出器１３から入力されるピーク値の偏差を演算して、当該偏差が予め設定されている基準偏差を超えているか否か比較判定して、その判定結果と偏差を利得可変回路１５に出力する。
【００４６】
利得可変回路１５は、判定回路１４が上記偏差が基準偏差よりも大きいと判定すると、原稿２０の地肌読取領域Ｊのピーク値がＡ／Ｄ変換回路８の基準値と等しくなるように、増幅器７の利得を変化させ、ピーク値が基準値と等しくなると、増幅器７の利得の変化を停止する。
【００４７】
すなわち、画像読取装置１は、図２に示した地肌読取領域Ｊの前半部ＪＡを読み取っている間に、ピーク検出器１３にピーク値を検出させ、図２に示した地肌読取領域Ｊの後半部ＪＢを読み取っている間、ピーク検出器１３に検出したピーク値を保持させて、判定回路１４に判定処理を行わせるとともに、利得可変回路１５により増幅器７の利得の調整を行わせて、ピーク値が基準値と等しくなるように、増幅器７の利得を調整制御する。
【００４８】
上記プレスキャンが完了すると、各種補正データの作成を行った後、上記増幅器７の利得を原稿２０の読取動作が完了するまで維持して、原稿２０の読取領域ＹＡを読み取る本スキャンを行う。
【００４９】
すなわち、画像読取装置１は、モータ駆動制御回路１９によりモータ１８を駆動させて、コンタクトガラス２を順次移動させ、コンタクトガラス２上の原稿２０を順次走査し、ＣＣＤセンサアレイ６の出力するアナログの画像信号を増幅器７で増幅して、Ａ／Ｄ変換回路８に出力する。Ａ／Ｄ変換回路８は、増幅器７から入力されるアナログの画像信号を基準値に基づいてデジタルの画像信号に変換して、暗出力補正回路９に出力し、暗出力補正回路９は、Ａ／Ｄ変換回路８から入力されるデジタルの画像信号に暗出力補正を行ってシェーディング補正回路１０に出力する。シェーディング補正回路１０は、暗出力補正の行われたデジタルの画像信号にシェーディング補正を施して、線密度変化回路１１に出力し、線密度変換回路１１は、シェーディング補正の施された画像信号に必要に応じて主走査方向の線密度変換を行って、インターフェース１２を介して図示しない記憶装置や外部装置等に出力する。
【００５０】
したがって、本実施の形態によれば、原稿２０の画像を読み取る前に、プレスキャンを行って、白基準板２１のピーク値である基準値と原稿２０の読取領域ＹＡの一部に設けられた地肌読取領域Ｊに位置する原稿２０の地肌部分のピーク値との偏差が所定の基準偏差よりも大きいと、ピーク値が基準値に一致するまで増幅器７の利得を調整するので、原稿２０を読み取ったときのダイナミックレンジを広げることができ、階調数を多くとることができる。その結果、原稿２０のカラー画像を高品位で読み取ることができる。
【００５１】
また、白基準板２１を読み取ったときのピーク値をＡ／Ｄ変換回路８の基準値としているので、どのような画像の原稿２０であっても、高品位に、かつ、確実に原稿２０の読み取りを行うことができる。
【００５２】
さらに、白基準板２１に隣接して読取領域ＹＡの先端部に地肌読取領域Ｊを設けているので、白基準板２１の読み取りと地肌読取領域Ｊの読み取りとの間の環境温度変化等によるＣＣＤセンサアレイ６の出力変動を考慮する必要がなく、簡単に、かつ、適切に増幅器７の利得調整制御を行うことができるとともに、一般の原稿２０では、原稿２０の先端部に地肌部分があるので、この地肌部分を適切に読み取って、利得調整制御を行うことができる。
【００５３】
図４は、本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の実施の形態に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
図４において、画像読取装置３０は、上記第１の実施の形態の画像読取装置１と同様に、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、ピーク検出器１３、判定回路１４及び利得可変回路１５、駆動信号発生回路１６、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えているとともに、白基準選択部３１を備えており、白基準選択部３１は、画像読取装置３０の操作部等に設けられている。
【００５５】
白基準選択部３１は、プレスキャン時に、利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整制御を行うかどうかの白基準選択の指示を行うものであり、白基準選択部３１は、その選択指示内容を利得可変回路１５に出力する。画像読取装置３０のオペレータは、この白基準選択部３１を操作することにより、増幅器７の利得の調整制御を行うかどうかの指示を行う。
【００５６】
利得可変回路１５は、白基準選択部３１から白基準選択の指示があると、判定回路１４からの判定結果と偏差に基づいて、ピーク検出器１３からのピーク値がＡ／Ｄ変換回路８からの基準値と一致するように増幅器７の利得を調整制御し、白基準選択部３１から白基準選択の指示がないときには、判定回路１４の判定結果のいかんにかかわらず、増幅器７の利得の調整制御を行わない。
【００５７】
したがって、本実施の形態によれば、白基準選択部３１の選択操作により、利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整制御を行うか否かを設定することができ、白基準となる地肌を有していない原稿２０に対しても、読み取りを安定して行わせることができる。その結果、全ての原稿２０に対して適切に、かつ、高品位に画像を読み取ることができる。
【００５８】
図５は、本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の実施の形態に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図５において、画像読取装置４０は、上記第１の実施の形態の画像読取装置１と同様に、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、ピーク検出器１３、判定回路１４及び利得可変回路１５、駆動信号発生回路１６、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えているとともに、白基準指示部４１を備えており、白基準指示部４１は、画像読取装置４０の操作部等に設けられている。
【００６０】
白基準指示部（白基準指示手段）４１は、利得可変回路１５に判定回路１４の判定結果に基づいて増幅器７の利得の調整制御を行わせるか、判定回路１４の判定結果にかかわらず増幅器７の利得の調整制御を行わせるかを指示するものであり、白基準指示部４１は、その選択指示内容を利得可変回路１５に出力する。画像読取装置４０のオペレータは、この白基準指示部４１を操作することにより、判定回路１４の判定結果に基づいて増幅器７の利得の調整制御を行うかどうかの指示を行う。
【００６１】
利得可変回路１５は、白基準指示部４１から白基準指示があると、判定回路１４の判定結果のいかんにかかわらず、判定回路１４からの偏差に基づいて、ピーク検出器１３からのピーク値がＡ／Ｄ変換回路８からの基準値と一致するように増幅器７の利得を調整制御し、白基準指示部４１から白基準指示がないときには、判定回路１４からの判定結果と偏差に基づいて、ピーク検出器１３からのピーク値がＡ／Ｄ変換回路８からの基準値と一致するように増幅器７の利得を調整制御する。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、地肌読取領域Ｊを読み取ったときのピーク値を、Ａ／Ｄ変換回路８の基準値としている。
【００６３】
したがって、本実施の形態によれば、白基準指示部４１の選択操作により、判定回路１４からの判定結果に基づいて利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整制御を行うか、判定回路１４からの判定結果のいかんにかかわらず利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整を行うかを設定することができ、原稿２０の地肌を取り除いた読取動作を行わせることができる。その結果、より高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００６４】
図６〜図８は、本発明の画像読取装置の第４の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の実施の形態に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図６において、画像読取装置５０は、上記第１の実施の形態の画像読取装置１と同様に、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、ピーク検出器１３、判定回路１４及び利得可変回路１５、駆動信号発生回路１６、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えているとともに、地肌判別回路５１を備えている。
【００６６】
地肌判別回路５１には、Ａ／Ｄ変換回路８のデジタル変換した画像信号が入力され、地肌判別回路５１は、プレスキャン時、原稿２０の地肌読取領域Ｊの画像信号に基づいて原稿２０の当該地肌読取領域Ｊが地肌であるかどうかを判別して、判別結果を利得可変回路１５に出力する。
【００６７】
すなわち、地肌判別回路５１は、例えば、図７に示すように構成されており、２個のラッチ回路５２、５３及びビットコンパレータ５４を備えている。ラッチ回路５２には、Ａ／Ｄ変換回路８からＡ／Ｄ変換回路８のデジタル変換した画像信号（Ａ／Ｄ変換出力）が入力されるとともに、ＣＣＤセンサアレイ６の駆動信号に同期したクロックＣＬＫが入力されており、いま、Ａ／Ｄ変換出力が４ビットであるとすると、ラッチ回路５２は、クロックＣＬＫによりＡ／Ｄ変換出力の上位３ビットをラッチしてラッチ出力Ａをラッチ回路５３及びビットコンパレータ５４に出力する。ラッチ回路５３には、ラッチ回路５２のラッチ出力Ａが入力されるとともに、クロックＣＬＫが入力され、ラッチ回路５３は、クロックＣＬＫに基づいてラッチ出力Ａをラッチして、ラッチ出力Ｂとしてビットコンパレータ５４に出力する。ビットコンパレータ５４には、上記ラッチ回路５２のラッチ出力Ａとラッチ回路５３のラッチ出力Ｂが入力され、ビットコンパレータ５４は、ラッチ出力Ａとラッチ出力Ｂを比較して、ラッチ出力Ａとラッチ出力Ｂが等しい（Ａ＝Ｂ）とき、「Ｈ」を、ラッチ出力Ａとラッチ出力Ｂが異なる（Ａ≠Ｂ）とき、「Ｌ」を利得可変回路１５に出力する。いま、Ａ／Ｄ変換回路８の３ビットの出力を、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、ラッチ回路５２のラッチ出力Ａを、Ａ１、Ａ２、Ａ３、ラッチ回路５３のラッチ出力Ｂを、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３とすると、Ａ／Ｄ変換回路８の３ビット出力が、原稿２０の地肌の画像データであるとすると、地肌を走査した場合には、どの時点においても、Ａ／Ｄ変換回路８の３ビットの出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、不変であるので、Ａ＝Ｂとなり、地肌判別回路５１は、「Ｈ」を利得可変回路１５に出力する。また、例えば、プレスキャン時の地肌読取領域Ｊの原稿２０が地肌部分ではないとすると、このときのＡ／Ｄ変換回路８の３ビット出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、図８に示すように、異なった出力値となり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３の期間にラッチ回路５２のラッチ出力Ａ１、Ａ２、Ａ３とラッチ回路５３のラッチ出力Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が同じでないもの、すなわち、Ａ≠Ｂとなる出力値が出現し、地肌でないことを判別することができる。なお、Ａ／Ｄ変換回路８のデジタルの４ビットの画像信号のうち、最小位ビットは、ノイズ等の影響により変動する可能性があるため、地肌判別に使用しておらず、また、この最小位ビットを地肌判別に用いなくても、判別結果に影響を与えることはない。
【００６８】
利得可変回路１５は、地肌判別回路５１から地肌であることを示す「Ｈ」が入力されると、判定回路１４の判定結果に応じて、増幅器７の利得の調整制御を行い、地肌判別回路５１から地肌でないことを示す「Ｌ」が入力されると、判定回路１４の判定結果のいかんにかかわらず、増幅器７の利得の調製制御を行わない。
【００６９】
したがって、本実施の形態によれば、地肌判別回路５１により、プレスキャン時に、原稿２０の地肌読取領域Ｊを読み取った画像信号が原稿２０の地肌の画像信号であるかどうかを判別し、地肌を有していない原稿２０については、判定回路１４からの判定結果のいかんにかかわらず利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整制御を行うことなく、通常の読取動作を行い、地肌であるときのみ、判定回路１４からの判定結果に基づいて利得可変回路１５による増幅器７の利得の調整制御を行うことができる。その結果、地肌を取り除いた読取動作を安定して、かつ、地肌部分の取り除きを指示する操作を行うことなく、高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００７０】
図９〜図１３は、本発明の画像読取装置の第５の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の実施の形態に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
図９において、画像読取装置６０は、上記第１の実施の形態の画像読取装置１と同様に、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、ピーク検出器１３、判定回路１４、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えているとともに、駆動信号発生回路６１及び利得可変回路６２を備えている。
【００７２】
駆動信号発生回路６１には、判定回路１４からプレスキャン開始時に読み取る原稿２０の読取領域ＹＡ外に設けられた白基準板２１のピーク値であるＡ／Ｄ変換回路８の基準値とピーク検出器１３の検出したピーク値との偏差が予め設定されている基準偏差を超えているか否か、すなわち、増幅器７の利得の調整制御が必要か否かの判定結果が入力され、駆動信号発生回路６１は、判定回路１４から増幅器７の利得の調整制御が必要である旨の判定結果が入力されると、予め設定されている通常の位相よりも所定量遅れた位相の駆動信号をＣＣＤセンサアレイ６に出力するとともに、利得可変回路６２に出力する。
【００７３】
すなわち、駆動信号発生回路６１は、例えば、図１０に示すように、遅延素子６３とマルチプレクサ６４等を備えている。遅延素子６３及びマルチプレクサ６４には、駆動信号が入力され、マルチプレクサ６４には、さらに、図９の判定回路１４からの判定結果が入力される。
【００７４】
遅延素子６３は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、駆動信号を所定量ｄだけ送らせてマルチプレクサ６４に出力する。マルチプレクサ６４は、通常、１１（ａ）に示す通常の駆動信号をＣＣＤセンサアレイ６に出力するが、判定回路１４から増幅器７の利得の増大が必要であるとの判定結果が入力されると、図１１（ｄ）に示すＴＧ信号が「Ｈ」の期間、図１１（ａ）に示す通常の駆動信号から図１１（ｂ）に示す通常の駆動信号よりも所定量ｄだけ遅延された駆動信号を選択してＣＣＤセンサアレイ６に出力する。
【００７５】
再び、図９において、ＣＣＤセンサアレイ６は、この位相の遅れた駆動信号に基づいて動作し、光電変換して画像信号を増幅器７に出力する。
【００７６】
利得可変回路１２は、駆動信号発生回路６１からの位相が変化されたことを認識すると、判定回路１４からの判定結果と偏差に基づいて、増幅器７の利得を調整制御、すなわち、増幅器７の利得を増大させる調整制御を行う。すなわち、通常、増幅器７は、利得が増大されると、その周波数帯域が低下し、ＣＣＤセンサアレイ６の出力波形が劣化するが、ＣＣＤセンサアレイ６の駆動信号の位相を遅らせると、ＣＣＤセンサアレイ６の出力波形の劣化を補正することができる。
【００７７】
したがって、本実施の形態によれば、判定回路１４が増幅器７の利得の増大が必要であると判定すると、ＣＣＤセンサアレイ６の駆動信号の位相を遅らせるので、増幅後の画像信号のサンプリングを確実に行うことができ、安定した高品位な画像を読み取ることができる。
【００７８】
また、本実施の形態の場合、駆動信号発生回路６１の代わりに、図１２に示すような駆動信号発生回路７０を設け、判定回路１４が増幅器７の利得の調整制御が必要であると判定したとき、駆動信号発生回路７０が、地肌読取領域Ｊでは、通常の周波数よりも所定量低い周波数の駆動信号をＣＣＤセンサアレイ６に出力し、地肌読取領域Ｊ以外の読取領域ＹＡにおいては、通常の周波数よりも所定量高い周波数の駆動信号をＣＣＤセンサアレイ６に出力するようにしてもよい。そして、駆動信号発生回路７０が周波数の異なる駆動信号を出力した後、利得可変回路６２が増幅器７の利得の調製制御を行う。
【００７９】
この場合の駆動信号発生回路７０は、図１２に示すように、発振器７１、分周器７２、７３、プリセット器７４、インバータ７５、カウンタ７６、７７、ラッチＬ１、Ｌ２、Ｌ３及びゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６等を備えており、発振器７１は、所定周波数のパルスを分周器７２、プリセット器７４及びラッチＬ３に出力する。プリセット器７４には、判定回路１４からの増幅器７の利得の増大が必要であるか否かの判定結果と図示しないＴＧ信号発生器からの光蓄電時間を示すＴＧ信号（図１３（ａ）参照）が入力され、プリセット器７４は、判定回路１４から増幅器７の利得の増大が必要でない旨の「Ｌ」の判定結果が入力されると、ＴＧ信号が「Ｈ」の期間に、予め設定されたプリセット値ＰＬを分周器７２に出力する。このプリセット値ＰＬは、初期値である初期プリセット値ＰＳよりも小さな値である。分周器７２は、プリセット値ＰＬにより決定されるクロック数をカウントすると、リップルキャリー信号ＲＣを分周器７３に出力するとともに、リップルキャリー信号ＲＣをフィードバックして、その都度、プリセット値ＰＬをロードする。分周器７３は、分周器７２から入力されるリップルキャリー信号ＲＣを分周してクロックＣＬＫ１及びクロックＣＬＫ２を生成し、クロックＣＬＫ１をカウンタ７６及びゲートＧ３に出力するとともに、クロックＣＬＫ２をカウンタ７７、ゲートＧ４及びゲートＧ５に出力する。ここで、クロックＣＬＫ１が、地肌読取領域（無効画素域）Ｊの画像信号の処理に用いる駆動信号を生成するために用いるクロックで、クロックＣＬＫ２が、地肌読取領域Ｊ以外の読取領域（有効画素域）ＹＡの画像信号の処理に用いる駆動信号を生成するために用いるクロックであり、クロックＣＬＫ１の周波数は、図１３の（ｂ）と図１３の（ｅ）に示すように、クロックＣＬＫ２の周波数よりも大きい（クロックＣＬＫ１の周波数＞クロックＣＬＫ２の周波数）である。また、分周器７３には、ＴＧ信号がインバータ７５を介して入力されており、分周器７３は、ＴＧ信号が「Ｈ」の期間、分周動作を停止する。
【００８０】
カウンタ７６には、上記分周器７３からのクロックＣＬＫ１が入力されるとともに、インバータ７５で反転されたＴＧ信号が入力され、カウンタ７６は、図１３に示すように、ＴＧ信号が「Ｈ」になると、出力をクリアし、ＴＧ信号が「Ｌ」になると、クロックＣＬＫ１のカウントを開始して、読取領域（有効画素域）ＹＡまでの地肌読取領域Ｊの画素数に達すると、図１３（ｃ）に示すリップルキャリー信号ＲＣ１をラッチＬ１に出力する。ラッチＬ１は、図１３（ｄ）に示すように、通常、「Ｌ」の出力信号Ｑ１をゲートＧ１、ゲートＧ２及びカウンタ７７に出力し、カウンタ７６からリップルキャリー信号ＲＣ１が入力されると、出力信号Ｑ１を「Ｈ」に切り換えて出力する。ゲートＧ１には、ラッチＬ２の出力信号Ｑ２がさらに入力され、ゲートＧ２には、さらに、ラッチＬ２の出力信号Ｑ２が入力される。ゲートＧ１の出力は、ゲートＧ３に出力され、ゲートＧ３には、さらに、分周器７３からのクロックＣＬＫ１及びラッチＬ３からの反転出力信号／Ｑ３が入力される。ゲートＧ２の出力は、ゲートＧ４に入力され、ゲートＧ４には、さらに、分周器７３からのクロックＣＬＫ２及びラッチＬ３からの反転出力信号／Ｑ３が入力される。ゲートＧ５には、分周器７３からのクロックＣＬＫ２が入力されるとともに、ラッチＬ３の出力信号Ｑ３が入力され、ゲートＧ３、ゲートＧ４及びゲートＧ５の出力は、ゲートＧ６に出力され、ゲートＧ６は、その出力を駆動信号としてＣＣＤセンサアレイ６に出力する。
【００８１】
上記カウンタ７７には、上述のように、分周器７３からクロックＣＬＫ２が入力されるとともに、ラッチＬ１の出力信号Ｑ１が入力され、カウンタ７７は、図１３に示すように、ラッチＬ１から「Ｈ」の出力信号Ｑ１が入力されると、分周器７３からのクロックＣＬＫ２により地肌読取領域Ｊ以外の読取領域（有効画素域）ＹＡの画素数のカウントを開始し、地肌読取領域Ｊ以外の読取領域ＹＡの画素数をカウントすると、図１３（ｆ）に示すリップルキャリー信号ＲＣ２をラッチＬ２に出力する。ラッチＬ２は、図１３（ｇ）に示すように、通常、「Ｌ」の出力信号Ｑ２をゲートＧ１及びゲートＧ２に出力し、カウンタ７７からリップルキャリー信号ＲＣ２が入力されると、出力信号Ｑ２を「Ｈ」に切り換えて、ゲートＧ１及びゲートＧ２に出力する。
【００８２】
したがって、カウンタ７６が地肌読取領域（無効画素域）Ｊの画素数をカウントするまでは、ゲートＧ３がアクティブとなって、図１３（ｈ）に示すように、分周器７３からのクロックＣＬＫ１がゲートＧ３及びゲートＧ６を介して、駆動信号ＣＬＫＤとしてＣＣＤセンサアレイ６に出力され、カウンタ７６が地肌読取領域（無効画素域）Ｊの画素数をカウントした後、カウンタ７７が地肌読取領域Ｊ以外の読取領域（有効画素域）ＹＡの画素数をカウントするまでは、図１１（ｃ）及び図１３（ｈ）に示すように、ゲートＧ４がアクティブとなって、分周器７３からのクロックＣＬＫ２がゲートＧ４及びゲートＧ６を介して駆動信号ＣＬＫＤとしてＣＣＤセンサアレイ６に出力される。そして、カウンタ７７が地肌読取領域Ｊ以外の読取領域ＹＡの画素数をカウントしてリップルキャリー信号ＲＣ２をラッチＬ２に出力し、ラッチＬ２の出力信号Ｑ２が「Ｈ」に切り換わると、再び、ゲートＧ３がアクティブとなって、分周器７３からのクロックＣＬＫ１がゲートＧ３及びゲートＧ６を介して駆動信号ＣＬＫＤとしてＣＣＤセンサアレイ６に出力される。また、ラッチＬ１及びラッチＬ２には、ＴＧ信号がインバータ７５で反転されて入力されており、ラッチＬ１及びラッチＬ２は、ＴＧ信号によりクリアされて、上記動作を１ライン走査毎に切り返し行う。そして、ＴＧ信号が「Ｈ」の期間は、分周器７３からクロックＣＬＫ１は出力されるが、分周器７３動作しないので、駆動信号ＣＬＫＤは、「Ｈ」あるいは「Ｌ」の一定値に保たれる。
【００８３】
また、駆動信号発生回路７０は、判定回路１４から増幅器７の利得の増大調整が不必要である旨の「Ｈ」の判定結果が入力されると、ラッチＬ３が「Ｈ」の出力信号Ｑ３をゲートＧ５に出力するとともに、「Ｌ」の反転出力信号／ＱをゲートＧ３及びゲートＧ４に出力し、ゲートＧ５のみがアクティブとなる。したがって、判定回路１４が増幅器７の利得の増大調整が不必要であると判定したときには、分周器７３は、初期プリセット値ＰＳをロードしたときのクロックＣＬＫ２をゲートＧ５に出力し、このクロックＣＬＫ２がゲートＧ５及びゲートＧ６を介して駆動信号ＣＬＫＤとしてＣＣＤセンサアレイ６に出力される。このときのクロックＣＬＫ２は、その周波数が、初期プリセット値ＰＳにより、利得可変時のクロックＣＬＫ２よりも高く、クロックＣＬＫ１よりも低くなっている。
【００８４】
したがって、増幅器７の帯域が利得の増大により低下して、ＣＣＤセンサアレイ６の出力波形が劣化するのを、地肌読取領域Ｊ以外の読取領域ＹＡ（すなわち、原稿２０の有効読取領域）でＣＣＤセンサアレイ６の駆動信号ＣＬＫＤの周波数を低くすることで対応することができ、地肌読取領域ＪでＣＣＤセンサアレイ６の駆動信号ＣＬＫＤの周波数を高くすることで、光蓄積時間をほぼ一定に保って、暗時出力成分が増大するのを防止することができる。
【００８５】
その結果、図１３に示したように、判定回路１４が利得可変回路６２による増幅器７の利得の増大調整が必要と判定すると、駆動信号発生回路７０が、地肌読取領域（無効画素域）Ｊでは、通常の周波数よりも高い周波数の駆動信号ＣＬＫＤを、地肌読取領域Ｊ以外の読取領域（有効画素域）ＹＡでは、通常の周波数よりも低い周波数の駆動信号ＣＬＫＤを出力した後、利得可変回路６２により増幅器７の利得を増大調整するので、画像信号のサンプリングを確実に行えるとともに、光蓄積時間をほぼ一定に保つことができ、暗時出力成分を増大させることなく、安定して高品位な画像を読み取ることができる。
【００８６】
図１４及び図１５は、本発明の画像読取装置の第６の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の実施の形態に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
図１４において、画像読取装置８０は、上記第１の実施の形態の画像読取装置１と同様に、コンタクトガラス２、光源３、ミラー４、結像レンズ５、ＣＣＤセンサアレイ６、増幅器７、Ａ／Ｄ変換回路８、暗出力補正回路９、シェーディング補正回路１０、線密度変換回路１１、インターフェース１２、判定回路１４、利得可変回路１５、光源駆動回路１７、モータ１８及びモータ駆動制御回路１９等を備えているとともに、積算平均化回路８１及びピーク検出器８２を備えている。
【００８８】
積算平均化回路８１には、Ａ／Ｄ変換回路８のデジタル変換した画像信号が入力され、積算平均化回路８１は、プレスキャン時、Ａ／Ｄ変換回路８から入力される地肌読取領域Ｊの１ライン分の画像信号を所定ライン数分（ｎ回分）積算平均して、積算平均値をピーク検出器８２に出力する。
【００８９】
ピーク検出器８２は、Ｄ／Ａ変換機能を備え、積算平均化回路８１から入力される積算平均値をアナログ変換して、変換結果を保持し、判定回路１４に出力する。
【００９０】
すなわち、積算平均化回路８１は、図１５（ａ）に示すように、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、Ｌｎからなるデジタルの画像信号が入力されると、図１５の（ｂ）及び（ｃ）に示す制御信号ａ、ｂにより、プレスキャンにおける地肌読取領域Ｊの画像信号の積算処理を行い、地肌読取領域Ｊ以外のプレスキャン及び本スキャン時には、積算処理を行わない。
【００９１】
いま、積算するライン数（ｎ）を４（ｎ＝４）とすると、積算平均化回路８１は、制御信号ｂが「Ｌ」になると、画像信号Ｌ１のラインデータのみを積算平均化回路８１内のメモリ（図示略）に書き込み、図１５（ｂ）に示すように、次に制御信号ｂが「Ｈ」になる画像信号Ｌ２のタイミングで、メモリに書き込んだ画像信号Ｌ１を読み出すとともに、画像信号Ｌ２の対応するドット位置データに積算して、積算結果Ｌ１＋Ｌ２を、再度メモリに書き込む。同様に、積算平均化回路８１は、画像信号Ｌ３のタイミングにおいても、画像信号Ｌ２の場合と同様に、メモリに書き込んだ積算結果Ｌ１＋Ｌ２を読み出して、画像信号Ｌ３の対応するドット位置データに積算して、積算結果Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３を、再度、メモリに書き込む。そして、、図１５（ｃ）に示すように、制御信号ｃが「Ｌ」になると、積算平均化回路８１は、上記同様に、メモリに書き込んだ積算結果Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３を読み出して、画像信号Ｌ４の対応するドット位置データに積算して、積算結果Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４を、平均化して新たな１ラインデータＬ’１としてピーク検出器８２に出力する。その後、再度、制御信号ｂが「Ｌ」になると、積算平均化回路８１は、画像信号Ｌ５から画像信号Ｌ８について、上記同様の積算処理及び平均化処理を行って新たな画像信号Ｌ’２を生成して、ピーク検出器８２に出力する。積算平均化回路８１は、以下、同様に、Ａ／Ｄ変換回路８からの画像信号を積算・平均化して新たな画像信号Ｌ’３、Ｌ’４、・・・、Ｌ’ｍを、積算平均値として順次ピーク検出器８２に出力する。
【００９２】
そして、ピーク検出器８２は、上述のように、積算平均化回路８１から入力される積算平均値をＬ’１、Ｌ’２、Ｌ’３、・・・、Ｌ’ｍをアナログ変換して、変換結果を保持し、判定回路１４に出力する。
【００９３】
判定回路１４は、このアナログ変換された積算平均値Ｌ’１、Ｌ’２、Ｌ’３、・・・、Ｌ’ｍに基づいて、上記第１の実施の形態と同様に、増幅器７の利得の制御調整が必要であるかの判別を行って、利得可変回路１５に出力し、利得可変回路１５は、判定回路１４の判定結果に基づいて増幅器７の利得の調整制御を行う。
【００９４】
したがって、本実施の形態の画像読取装置８０によれば、Ａ／Ｄ変換回路８のデジタル変換した画像信号を積算平均化回路８１により積算平均化して、この積算平均化された画像信号をピーク検出器８２で検出し、ピーク検出器８２の検出した積算平均値とＡ／Ｄ変換回路８の基準値に基づいて判定回路１４が増幅器７の利得の調整制御が必要であるか否かを判定するので、判定回路１４による判定を確実に行うことができ、安定した高品位な画像を読み取ることができる。
【００９５】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００９６】
例えば、上記各実施の形態においては、コンタクトガラス２上に固定的にセットされた原稿２０をコンタクトガラス２を移動させて原稿２の画像を読み取る画像読取装置に適用しているが、読取機構としては、上記のものに限るものではなく、例えば、コンタクトガラス上を原稿を搬送しつつ、読み取るものやコンタクトガラス上に固定的にセットされた原稿に光源やミラー及びレンズ等の読取機構を搭載した走行体を移動させて原稿の画像を読み取る画像読取装置に対しても、同様に適用することができる。
【００９７】
また、上記実施の形態の大部分の実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換回路８の基準値として、プレスキャン時に白基準板２１を読み取ったときの画像信号のピーク値を採用しているが、Ａ／Ｄ変換回路８の基準値としては、これに限るものではなく、例えば、プレスキャン時に地肌読取領域Ｊを読み取った画像信号のピーク値をＡ／Ｄ変換回路８の基準値としてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像読取装置によれば、増幅手段の利得を増大させる際、増幅手段の利得を増大させるに先立って、地肌読取領域以外の原稿の読取領域においては、光電変換手段に出力する駆動信号の周波数を所定の周波数よりも所定量低い周波数に変化させ、地肌読取領域においては、所定の周波数よりも所定量高い周波数に変化させるので、画像信号のサンプリングを確実に行うことができるとともに、光蓄積時間をほぼ一定にすることができ、暗時出力成分を増大させることなく、より一層安定した高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【００９９】
請求項２記載の発明の画像読取装置によれば、増幅手段の利得調整処理の強制動作を指示する白基準指示手段を設け、白基準指示手段により利得調整処理の強制動作指示が行われると、プレスキャン時の地肌読取領域の画像信号のピーク値とＡ／Ｄ変換手段の基準値との偏差が予め設定された基準偏差より大きいか否かにかかわらず、増幅手段の利得調整処理を行うので、原稿の地肌を取り除いた読取動作を行うことができ、高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【０１００】
請求項３記載の発明の画像読取装置によれば、プレスキャン時に、地肌読取領域の画像信号の平均値とＡ／Ｄ変換手段の基準値との偏差を算出し、当該偏差が基準偏差より大きいか否かを判定するので、原稿の地肌をより一層適切に取り除いた読取動作を行うことができ、より一層高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【０１０３】
請求項４記載の発明の画像読取装置によれば、地肌読取領域を、白基準板に隣接して設けているので、プレスキャン時に、白基準板の読取条件とほぼ同じ読取条件より地肌読取領域の読み取りを行うことができ、増幅手段の利得の調整処理が必要であるか否かをより一層確実に、かつ、適切に行って、より安定した高品位な画像の読み取りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の第１の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図２】図１の白基準板及び地肌読取領域部分の拡大正面図。
【図３】図１のＣＣＤセンサアレイの１ライン分の出力（ｉ）と当該出力から転送クロック成分を取り除いたアナログ信号（ｉｉ）を示す図。
【図４】本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図５】本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図６】本発明の画像読取装置の第４の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図７】図６の地肌判別回路の詳細な回路図。
【図８】図７の各部の信号波形を示すタイミング図。
【図９】本発明の画像読取装置の第５の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図１０】図９の駆動信号発生回路の詳細な回路図。
【図１１】通常の駆動信号（ａ）、利得増大時の駆動信号（ｂ）、（ｃ）及びＴＧ信号（ｄ）を示す図。
【図１２】図９の画像読取装置の駆動信号発生回路の他の例の詳細な回路図。
【図１３】図１２の各部の信号波形を示すタイミング図。
【図１４】本発明の画像読取装置の第６の実施の形態を適用した画像読取装置の要部構成図。
【図１５】図１４の積算平均化回路による画像信号の積算平均化処理を説明するための信号波形を示すタイミング図。
【符号の説明】
１、３０、４０、５０、６０、７０、８０画像読取装置
２コンタクトガラス
３光源
４ミラー
５結像レンズ
６ＣＣＤセンサアレイ
７増幅器
８Ａ／Ｄ変換回路
９暗出力補正回路
１０シェーディング補正回路
１１線密度変換回路
１２インターフェース
１３ピーク検出器
１４判定回路
１５、６２利得可変回路
１６、６１駆動信号発生回路
１７光源駆動回路
１８モータ
１９モータ駆動制御回路
２０原稿
２１白基準板
３１白基準選択部
４１白基準指示部
５１地肌判別回路
５２、５３ラッチ回路
５４ビットコンパレータ
６３遅延素子
６４マルチプレクサ
７１発振器
７２、７３分周器
７４プリセット器
７５インバータ
７６、７７カウンタ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ラッチ
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６ゲート
８１積算平均化回路
８２ピーク検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly, to an image reading apparatus that reads an image of high quality by appropriately setting a gain of an amplification unit that amplifies an image signal.
[0002]
[Prior art]
In an image reading apparatus that irradiates a document with light from a light source, converts the reflected light or transmitted light into an electrical signal using a photoelectric conversion device such as a CCD (Charge Coupled Device), and reads an image of the document. In order to prevent deterioration in image quality due to fluctuations in reading density due to fluctuations in the amount of emitted light over time, fluctuations associated with temperature rise, etc., and fluctuations in sensitivity for each pixel of the photoelectric conversion element, etc. Conventionally, a white reference plate is scanned before reading a document image to acquire white reference data, and shading correction of the document image is performed based on the white reference data.
[0003]
In addition, in a color image reading apparatus that reads an image of a multi-gradation original such as color, it is necessary to increase the output dynamic range of the photoelectric conversion element in order to read a high-resolution image with a large number of gradations. is there.
[0004]
Therefore, conventionally, when reading a document having a low reflectance, a document having a background, or the like, the light amount of the light source is increased or the light accumulation time is increased (Japanese Patent Laid-Open No. 6-30196). And JP-A-3-217161).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional image reading apparatus, the amount of light from the light source is increased or the light accumulation time is increased when reading a document having a low reflectance or a document having a background. There were problems that the reproducibility deteriorated and the S / N ratio deteriorated. That is, when the light amount of the light source is increased by feedback control or the like, the color temperature of the light source is changed and the color reproducibility is deteriorated. When the light accumulation time is lengthened, the dark output component of the photoelectric conversion element is also increased. There was a problem that the N ratio deteriorated. Strictly speaking, unlike the white of the original (background) and the white of the white reference plate provided in the image reading apparatus, it is often desirable to make the background of the original white. However, only the white reference plate is read and image processing is performed. When this is done, the background of the document cannot be appropriately whitened, and there is a problem that the image deteriorates.
[0006]
The present invention solves the above problem by utilizing the fact that many of read originals have a background (white reference) at the end.
[0007]
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to reliably perform sampling of an image signal and to make the light accumulation time substantially constant and to output an output component in the dark state. More stable without increasing To provide an image reading apparatus capable of reading a high-quality image It is in .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The image reading apparatus according to the first aspect of the invention scans the surface of the document by irradiating the document with light from a light source, makes reflected light or transmitted light of the light irradiated on the document enter the photoelectric conversion means, and Image reading apparatus for obtaining an image signal converted into an analog electric signal corresponding to the reflectance or transmittance of light on the original surface by a photoelectric conversion means Because Driving signal generation means for generating a drive signal of a predetermined frequency for driving the photoelectric conversion means and outputting the drive signal to the photoelectric conversion means; amplification means for amplifying the image signal output from the photoelectric conversion means; Gain variable means for changing the gain of the amplifying means, A / D conversion means for converting the analog image signal amplified by the amplifying means into a digital image signal based on a predetermined reference value, and reading of the original A white reference plate disposed outside the area; a background reading area provided in the reading area of the document for reading the background of the document; and a peak value of the image signal in the background reading area of the document. A peak detecting means for detecting and holding, a deviation between the peak value detected and held by the peak detecting means and the reference value of the A / D converting means, and the deviation is set in advance Determination means for determining whether or not the deviation is larger than a reference deviation, and pre-scanning the white reference plate and the background reading area before the main scan for scanning the reading area and reading the image of the document, When the determination unit calculates a deviation between the peak value of the image signal in the background reading area and the reference value of the A / D conversion unit, and determines that the deviation is larger than the reference deviation, the variable gain The means performs a gain adjustment process for changing the gain of the amplifying means so that the peak value becomes equal to the reference value, and then performs the reading operation of the reading area. In the image reading apparatus, the drive signal generating means has a frequency variable function for changing the frequency of the drive signal, and when the gain of the amplifying means is increased by the determination result of the determination means, the gain variable means Prior to increasing the gain of the means, in the reading area of the document other than the background reading area, the frequency of the drive signal is changed to a frequency lower than the predetermined frequency by a predetermined amount, and in the background reading area. , Change the frequency to a frequency higher than the predetermined frequency by a predetermined amount The above-mentioned purpose is achieved.
[0014]
According to the above configuration, When increasing the gain of the amplifying means, prior to increasing the gain of the amplifying means, in the reading area of the document other than the background reading area, the frequency of the drive signal output to the photoelectric conversion means is a predetermined amount higher than the predetermined frequency. The frequency is changed to a low frequency, and in the background reading area, the frequency is changed to a frequency higher by a predetermined amount than the predetermined frequency, so that the sampling of the image signal can be performed reliably and the light accumulation time can be made almost constant. More stable without increasing dark output components A high-quality image can be read.
[0015]
In this case, for example, as described in claim 2, the image reading apparatus further includes a white reference instruction unit that instructs a forced operation of the gain adjustment process, and the white reference instruction unit performs the gain adjustment process. When the forcible operation is instructed, the gain variable means may perform the gain adjustment processing of the amplifying means regardless of the determination result of the determining means.
[0016]
According to the above configuration, the white reference instructing means for instructing the forcible operation of the gain adjustment processing of the amplifying means is provided, and when the forcible operation instruction for the gain adjustment processing is performed by the white reference instructing means, Regardless of whether or not the deviation between the peak value of the image signal and the reference value of the A / D conversion means is larger than a preset reference deviation, the gain adjustment processing of the amplification means is performed, so that the document background is removed. Operation can be performed, and high-quality images can be read.
[0017]
For example, as described in claim 3, the determination unit calculates a deviation between an average value of the image signal in the background reading area and the reference value of the A / D conversion unit, and the deviation is calculated. You may determine whether it is larger than the said standard deviation.
[0018]
According to the above configuration, at the time of pre-scanning, the deviation between the average value of the image signal in the background reading area and the reference value of the A / D conversion means is calculated, and it is determined whether or not the deviation is larger than the reference deviation. A reading operation in which the background of the document is more appropriately removed can be performed, and a higher-quality image can be read.
[0023]
Further, for example, the claims 4 As described above, the background reading region may be provided adjacent to the white reference plate.
[0024]
According to the above configuration, since the background reading area is provided adjacent to the white reference plate, at the time of pre-scanning, the background reading area can be read from reading conditions substantially the same as the reading conditions of the white reference plate, Whether or not the gain adjustment processing of the amplification means is necessary can be performed more reliably and appropriately, and more stable and high-quality image reading can be performed.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.
[0026]
1 to 3 are diagrams showing a first embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus 1 according to a first embodiment of the image reading apparatus of the present invention. In FIG. 1, the image reading apparatus 1 includes a contact glass 2, a light source 3, a mirror 4, Imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, line density conversion circuit 11, interface 12, peak detector 13, determination circuit 14 and gain A variable circuit 15, a drive signal generation circuit 16, a light source drive circuit 17, a motor 18, a motor drive control circuit 19 and the like are provided.
[0027]
An original 20 is set on the contact glass 2, and a white reference plate 21 is provided outside the area where the original 20 is set, that is, outside the reading area YA on the opposite side of the contact glass 2 from the light source 3. Yes. A background reading area J is provided over a predetermined width in the sub-scanning direction at the end of the reading area YA of the contact glass 2 on the white reference plate 21 side. It is an area for reading the background portion of the edge. As shown in FIG. 2, the background reading area J is divided into a first half JA and a second half JB having multiple scanning lines. The functions of the first half JA and the second half JB will be described later.
[0028]
The contact glass 2 is moved in the direction of the arrow in FIG. 1 by the motor 18, and the white reference plate 21 fixed on the contact glass 2 and the document 20 set on the contact glass 2 together with the contact glass 2 in the arrow in FIG. Move in the direction.
[0029]
The light source 3 projects light onto the white reference plate 21 and the background reading area J of the original 20 and the reading area YA other than the background reading area J via the contact glass 2, and is reflected by the white reference plate 21 and the original 20. The light is condensed on the CCD sensor array 6 via the mirror 4 and the imaging lens 5.
[0030]
The CCD sensor array (photoelectric conversion means) 6 has a plurality of photoelectric conversion elements arranged over one scanning line width (one line width) in the main scanning direction, and operates based on a driving signal from the driving signal generation circuit 16. Then, it is converted into an analog electric signal corresponding to the incident light and output to the amplifier 7 as an image signal. A sample hold circuit (not shown) is provided between the CCD sensor array 6 and the amplifier 7. The output of the CCD sensor array 6 is the amplifier 7 after the transfer clock component is removed by the sample hold circuit. Is input. The amplifier 7 (amplifying means) amplifies the analog image signal input from the CCD sensor array 6 with a preset amplification factor (gain) and outputs the amplified signal to the A / D conversion circuit 8 and the peak detection circuit 13.
[0031]
An A / D conversion circuit (A / D conversion means) 8 reads an original image 20 based on a dynamic range determined between a predetermined lower limit value and an upper limit value of an analog image signal input from the amplifier 7. The image signal input from the amplifier 7 is sometimes converted into a digital image signal having a predetermined number of bits and output to the dark output correction circuit 9. The lower limit value and upper limit value of the A / D conversion circuit 8 are determined as follows. That is, the output for one line of the CCD sensor array 6 is as shown in FIG. 3, and the CCD sensor array 6 first outputs the pixel output DS (E) of the transfer section only without the photosensitive section, Subsequently, the output DS (S) of the pixel where the photosensitive portion is light-shielded is output. Then, the CCD sensor array 6 outputs an output (read data) when the image of the original is read. The output of the CCD sensor array 6 is indicated by a signal i in FIG. 3. An analog signal obtained by removing the transfer clock component from the output of the CCD sensor array 6 by a sample hold circuit (not shown) is a signal ii in FIG. It is. The A / D conversion circuit 8 outputs the output DS (E) of the pixel of the CCD sensor array 6 sampled and held by the sample and hold circuit and having only the transfer unit without the photosensitive unit to another sample and hold (not shown). A sample hold by the circuit is used as the upper limit value of the A / D conversion circuit 8, and the peak value of the output when the white reference plate 21 provided outside the reading region of the original is read is similarly shown as above. The lower limit value (reference value) of the A / D conversion circuit 8 is detected and held at. The dynamic range of the A / D conversion circuit 8 is determined by the upper limit value and the lower limit value, and the A / D conversion circuit 8 sets this lower limit value as a reference value for A / D conversion.
[0032]
The dark output correction circuit 9 reads out and calculates, for each pixel, data stored in advance in a correction memory (not shown) for the image signal input from the A / D conversion circuit 8, and performs dark calculation for each pixel of the CCD sensor array 6. The output is corrected and output to the shading correction circuit 10.
[0033]
The shading correction circuit 10 corrects variations in brightness due to the illumination system and the imaging system, sensitivity variations in the CCD sensor array 6, etc., and reads out shading correction data stored in advance in a correction memory (not shown). The pixel data of the image signal input from the dark output correction circuit 9 for each pixel is calculated, shading corrected, and output to the line density conversion circuit 11. The shading correction circuit 10 stores in the correction memory an image signal when the white reference plate 21 is read during pre-scanning described later.
[0034]
The line density conversion circuit 11 performs density conversion in the main scanning direction on the image signal input from the shading correction circuit 10 as necessary, and outputs it to the interface 12.
[0035]
For example, a storage device, a recording output device, or an external device is connected to the interface 12, and the interface 12 outputs an image signal input from the linear density conversion circuit 11 to the connected storage device, external device, or the like. .
[0036]
The peak detector (peak detection means) 13 detects and holds the peak value of the analog image signal output from the CCD sensor array 6 input from the amplifier 7 and outputs the held peak value to the determination circuit 14. In particular, the peak detector 13 is an amplifier when the CCD sensor array 6 reads the background reading area J during the pre-scanning in which the white reference plate 21 and the background reading area J are scanned before reading the document 20. The peak value of the image signal input from 7 is detected and held and output to the determination circuit 14.
[0037]
As described above, the determination circuit (determination means) 14 receives the peak value when the background reading area J at the time of pre-scanning is read from the peak detector 13 and reads the document 20 read at the start of pre-scanning. A reference value of the A / D conversion circuit 8 that is a peak value of the white reference plate 21 provided outside the region is input from the A / D conversion circuit 8, and the determination circuit 14 calculates a deviation between the reference value and the peak value. Then, it is determined whether or not the deviation exceeds a preset reference deviation, and the determination result and the deviation are output to the gain variable circuit 15.
[0038]
Based on the determination result from the determination circuit 14 and the deviation, the gain variable circuit (gain variable means) 15 is configured so that the reference value and the peak value are the same value, that is, the deviation is “0”. The gain of the amplifier 7 is variably controlled. That is, the gain variable circuit 15 determines that the peak value of the background reading area J of the document 20 is equal to the reference value of the A / D conversion circuit 8 when the determination circuit 14 determines that the deviation is larger than the reference deviation. Thus, when the gain of the amplifier 7 is changed and the peak value becomes equal to the reference value, the change in the gain of the amplifier 7 is stopped.
[0039]
The drive signal generation circuit (drive signal generation means) 16 outputs a drive signal having a predetermined frequency to the CCD sensor array 6, and the CCD sensor array 6 performs photoelectric conversion based on the drive signal input from the drive signal generation circuit 16. Then, the image signal is output to the amplifier 7.
[0040]
The light source driving circuit 17 controls the driving of the light source 3, and in particular controls the light amount of the light source 3.
[0041]
Then, the light source drive circuit 17 and the drive signal generation circuit 16 set the light amount of the light source 3 and the cycle of the drive signal so that the light accumulation time can be obtained for a sufficient output of the CCD sensor array 6 even in a multi-valued image. The light source 3 and the CCD sensor array 6 are driven.
[0042]
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the original 20 is set on the contact glass 2 and the start of reading is instructed, the image reading apparatus 1 performs pre-scanning before reading the image of the original 20 (main scan). In this prescan, at least the white reference plate 21 and the background reading area J are scanned.
[0043]
That is, at the time of pre-scanning, the image reading apparatus 1 drives the motor 18 by the motor drive control circuit 19 to move at least the white reference plate 21 and the background reading region J to the irradiation position of the light from the light source 3, and the white reference. The plate 21 and the background reading area J are scanned. At this time, the light source drive circuit 17 adjusts the light amount of the light source 3.
[0044]
In the pre-scan, the image reading apparatus 1 first reads the white reference plate 21, and the image signal output from the CCD sensor array 6 when the white reference plate 21 is read is amplified by the amplifier 7, The A / D conversion circuit 8 performs A / D conversion using the peak value at this time as a reference value, and the output of the A / D conversion circuit 8 at this time is output to the D conversion circuit 8 and the peak detector 13. Is stored in the correction memory as shading correction data. The A / D conversion circuit 8 holds the determined reference value and outputs it to the determination circuit 14.
[0045]
At the time of pre-scanning, the image reading apparatus 1 next reads the background reading area J, and an amplifier 7 amplifies an image signal output from the CCD sensor array 6 when the background reading area J is read. The peak detector 13 detects and holds the peak value of the image signal from the amplifier 7 when the background reading area J is read, and outputs it to the determination circuit 14. The determination circuit 14 calculates a deviation between the reference value input from the A / D conversion circuit 8 and the peak value input from the peak detector 13 and determines whether the deviation exceeds a preset reference deviation. The determination result and the deviation are output to the variable gain circuit 15.
[0046]
When the determination circuit 14 determines that the deviation is larger than the reference deviation, the variable gain circuit 15 causes the amplifier 7 so that the peak value of the background reading area J of the document 20 becomes equal to the reference value of the A / D conversion circuit 8. When the peak value becomes equal to the reference value, the gain change of the amplifier 7 is stopped.
[0047]
That is, the image reading apparatus 1 causes the peak detector 13 to detect the peak value while reading the first half JA of the background reading area J shown in FIG. 2, and the latter half of the background reading area J shown in FIG. While reading the part JB, the peak value detected by the peak detector 13 is held, the determination circuit 14 performs the determination process, and the gain variable circuit 15 adjusts the gain of the amplifier 7 so that the peak is reached. The gain of the amplifier 7 is adjusted and controlled so that the value becomes equal to the reference value.
[0048]
When the prescan is completed, various correction data are created, and then the gain of the amplifier 7 is maintained until the reading operation of the document 20 is completed, and the main scan for reading the reading area YA of the document 20 is performed.
[0049]
That is, the image reading apparatus 1 drives the motor 18 by the motor drive control circuit 19 to sequentially move the contact glass 2, sequentially scan the document 20 on the contact glass 2, and output the analog sensor output from the CCD sensor array 6. The image signal is amplified by the amplifier 7 and output to the A / D conversion circuit 8. The A / D conversion circuit 8 converts the analog image signal input from the amplifier 7 into a digital image signal based on the reference value, and outputs the digital image signal to the dark output correction circuit 9. The dark output correction circuit 9 The digital image signal input from the / D conversion circuit 8 is subjected to dark output correction and output to the shading correction circuit 10. The shading correction circuit 10 performs shading correction on the digital image signal subjected to dark output correction and outputs the digital image signal to the line density change circuit 11, and the line density conversion circuit 11 is necessary for the image signal subjected to the shading correction. Accordingly, the line density conversion in the main scanning direction is performed and output to a storage device or an external device (not shown) via the interface 12.
[0050]
Therefore, according to the present embodiment, pre-scanning is performed before reading the image of the document 20, and the reference value that is the peak value of the white reference plate 21 and a part of the reading area YA of the document 20 are provided. If the deviation from the peak value of the background portion of the document 20 located in the background reading area J is larger than a predetermined reference deviation, the gain of the amplifier 7 is adjusted until the peak value matches the reference value. The dynamic range can be expanded and the number of gradations can be increased. As a result, the color image of the document 20 can be read with high quality.
[0051]
Further, since the peak value when the white reference plate 21 is read is used as the reference value of the A / D conversion circuit 8, any image of the document 20 can be reliably and reliably displayed with high quality. Reading can be done.
[0052]
Further, since the background reading area J is provided adjacent to the white reference plate 21 at the tip of the reading area YA, the CCD is caused by a change in environmental temperature between reading of the white reference plate 21 and reading of the background reading area J. It is not necessary to consider the output variation of the sensor array 6, and the gain adjustment control of the amplifier 7 can be easily and appropriately performed. In addition, in the general document 20, the background portion is at the front end of the document 20. Thus, the gain adjustment control can be performed by appropriately reading the background portion.
[0053]
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the image reading apparatus of the present invention. The present embodiment is applied to the same embodiment as the first embodiment, and in the description of the present embodiment, the same components as the first embodiment have the following components: The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0054]
In FIG. 4, an image reading device 30 is similar to the image reading device 1 of the first embodiment described above, in that contact glass 2, light source 3, mirror 4, imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, linear density conversion circuit 11, interface 12, peak detector 13, determination circuit 14 and gain variable circuit 15, drive signal generation circuit 16, light source drive circuit 17 In addition to the motor 18 and the motor drive control circuit 19, a white reference selection unit 31 is provided. The white reference selection unit 31 is provided in an operation unit of the image reading device 30.
[0055]
The white reference selection unit 31 gives a white reference selection instruction as to whether or not to perform gain adjustment control of the amplifier 7 by the gain variable circuit 15 at the time of pre-scanning. Is output to the variable gain circuit 15. The operator of the image reading apparatus 30 operates the white reference selection unit 31 to instruct whether to perform gain adjustment control of the amplifier 7.
[0056]
When the white reference selection unit 31 instructs the variable gain circuit 15 to select a white reference, the peak value from the peak detector 13 is output from the A / D conversion circuit 8 based on the determination result and deviation from the determination circuit 14. The gain of the amplifier 7 is adjusted and controlled so as to coincide with the reference value of the amplifier 7, and when the white reference selection unit 31 does not instruct the selection of the white reference, the gain of the amplifier 7 is adjusted regardless of the determination result of the determination circuit 14 Do not control.
[0057]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to set whether or not to perform gain adjustment control of the amplifier 7 by the gain variable circuit 15 by the selection operation of the white reference selection unit 31, so that the background serving as the white reference can be set. It is possible to stably read even the original 20 that is not provided. As a result, images can be read appropriately and with high quality for all the originals 20.
[0058]
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the image reading apparatus of the present invention. The present embodiment is applied to the same embodiment as the first embodiment, and in the description of the present embodiment, the same components as the first embodiment have the following components: The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0059]
In FIG. 5, the image reading device 40 is similar to the image reading device 1 of the first embodiment described above, contact glass 2, light source 3, mirror 4, imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, linear density conversion circuit 11, interface 12, peak detector 13, determination circuit 14 and gain variable circuit 15, drive signal generation circuit 16, light source drive circuit 17 In addition to the motor 18 and the motor drive control circuit 19, a white reference instructing unit 41 is provided. The white reference instructing unit 41 is provided in an operation unit of the image reading device 40.
[0060]
The white reference instructing unit (white reference instructing means) 41 causes the gain variable circuit 15 to perform gain adjustment control of the amplifier 7 based on the determination result of the determination circuit 14, or the amplifier 7 regardless of the determination result of the determination circuit 14. The white reference instructing unit 41 outputs the selection instruction content to the gain variable circuit 15. The operator of the image reading apparatus 40 operates the white reference instructing unit 41 to instruct whether to perform gain adjustment control of the amplifier 7 based on the determination result of the determination circuit 14.
[0061]
When there is a white reference instruction from the white reference instruction unit 41, the variable gain circuit 15 determines the peak value from the peak detector 13 based on the deviation from the determination circuit 14 regardless of the determination result of the determination circuit 14. The gain of the amplifier 7 is adjusted and controlled so as to coincide with the reference value from the A / D conversion circuit 8, and when there is no white reference instruction from the white reference instruction unit 41, based on the determination result and deviation from the determination circuit 14, The gain of the amplifier 7 is adjusted and controlled so that the peak value from the peak detector 13 matches the reference value from the A / D conversion circuit 8.
[0062]
In the present embodiment, the peak value when the background reading area J is read is used as the reference value of the A / D conversion circuit 8.
[0063]
Therefore, according to the present embodiment, by the selection operation of the white reference instructing unit 41, the gain adjustment of the amplifier 7 is controlled by the gain variable circuit 15 based on the determination result from the determination circuit 14. Regardless of the determination result, whether to adjust the gain of the amplifier 7 by the variable gain circuit 15 can be set, and the reading operation with the background of the document 20 removed can be performed. As a result, a higher quality image can be read.
[0064]
6 to 8 are views showing a fourth embodiment of the image reading apparatus of the present invention. The present embodiment is applied to the same embodiment as the first embodiment, and in the description of the present embodiment, the same components as the first embodiment have the following components: The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0065]
In FIG. 6, an image reading device 50 is similar to the image reading device 1 of the first embodiment described above, in that contact glass 2, light source 3, mirror 4, imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, linear density conversion circuit 11, interface 12, peak detector 13, determination circuit 14 and gain variable circuit 15, drive signal generation circuit 16, light source drive circuit 17 A motor 18 and a motor drive control circuit 19 are provided, and a background discrimination circuit 51 is provided.
[0066]
The background discrimination circuit 51 receives the image signal that has been digitally converted by the A / D conversion circuit 8, and the background discrimination circuit 51 receives the image of the document 20 based on the image signal of the background reading area J of the document 20 during pre-scanning. It is determined whether or not the background reading area J is the background, and the determination result is output to the gain variable circuit 15.
[0067]
That is, the background determination circuit 51 is configured as shown in FIG. 7, for example, and includes two latch circuits 52 and 53 and a bit comparator 54. The latch circuit 52 receives an image signal (A / D conversion output) digitally converted by the A / D conversion circuit 8 from the A / D conversion circuit 8 and a clock CLK synchronized with the drive signal of the CCD sensor array 6. If the A / D conversion output is 4 bits, the latch circuit 52 latches the upper 3 bits of the A / D conversion output by the clock CLK and the latch output A is latched by the latch circuit 53 and Output to the bit comparator 54. The latch circuit 53 receives the latch output A of the latch circuit 52 and the clock CLK. The latch circuit 53 latches the latch output A based on the clock CLK, and the bit comparator 54 as the latch output B. Output to. The bit comparator 54 receives the latch output A of the latch circuit 52 and the latch output B of the latch circuit 53, and the bit comparator 54 compares the latch output A and the latch output B to compare the latch output A and the latch output B. Are equal (A = B), “H” is output to the variable gain circuit 15 when the latch output A and the latch output B are different (A ≠ B). Now, the 3-bit output of the A / D conversion circuit 8 is D1, D2, D3, the latch output A of the latch circuit 52, the latch outputs B of A1, A2, A3, and the latch circuit 53 are B1, B2, B3. Assuming that the 3-bit output of the A / D conversion circuit 8 is the background image data of the document 20, when the background is scanned, the 3-bit output of the A / D conversion circuit 8 is at any point in time. Since the outputs D1, D2, and D3 are invariant, A = B, and the background determination circuit 51 outputs “H” to the variable gain circuit 15. Further, for example, if the document 20 in the background reading area J at the time of pre-scanning is not a background portion, the 3-bit outputs D1, D2, and D3 of the A / D conversion circuit 8 at this time are as shown in FIG. The output values are different, and the latch outputs A1, A2, A3 of the latch circuit 52 and the latch outputs B1, B2, B3 of the latch circuit 53 are not the same during the period from the time T1 to the time T3, that is, an output in which A ≠ B It can be determined that a value appears and the background is not present. Of the digital 4-bit image signal of the A / D conversion circuit 8, the least significant bit may fluctuate due to the influence of noise or the like, so it is not used for background determination. Even if the place bit is not used for the background determination, the determination result is not affected.
[0068]
When “H” indicating the background is input from the background determination circuit 51, the variable gain circuit 15 performs gain adjustment control of the amplifier 7 according to the determination result of the determination circuit 14, and the background determination circuit 51. When “L” indicating that the background is not the background is input, the gain adjustment control of the amplifier 7 is not performed regardless of the determination result of the determination circuit 14.
[0069]
Therefore, according to the present embodiment, the background determination circuit 51 determines whether the image signal obtained by reading the background reading area J of the document 20 is the image signal of the background of the document 20 at the time of pre-scanning. For the original 20 that does not have, the normal variable reading operation is performed without adjusting the gain of the amplifier 7 by the gain variable circuit 15 regardless of the determination result from the determination circuit 14, and only when it is the background. Based on the determination result from the determination circuit 14, the gain adjustment of the amplifier 7 can be controlled by the variable gain circuit 15. As a result, a high-quality image can be read without causing an operation to instruct the removal of the background portion in a stable manner with the reading operation with the background removed.
[0070]
9 to 13 are views showing a fifth embodiment of the image reading apparatus of the present invention. The present embodiment is applied to the same embodiment as the first embodiment, and in the description of the present embodiment, the same components as the first embodiment have the following components: The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0071]
In FIG. 9, an image reading device 60 is similar to the image reading device 1 of the first embodiment described above, contact glass 2, light source 3, mirror 4, imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, linear density conversion circuit 11, interface 12, peak detector 13, determination circuit 14, light source drive circuit 17, motor 18 and motor drive control circuit 19 And a drive signal generation circuit 61 and a variable gain circuit 62.
[0072]
The drive signal generation circuit 61 includes a reference value of the A / D conversion circuit 8 which is a peak value of the white reference plate 21 provided outside the reading area YA of the original 20 read from the determination circuit 14 at the start of pre-scanning, and a peak detector. 13 is input as a result of determination as to whether or not the deviation from the detected peak value exceeds a preset reference deviation, that is, whether or not the gain adjustment control of the amplifier 7 is necessary. When a determination result indicating that the gain adjustment control of the amplifier 7 is necessary is input from the determination circuit 14, a drive signal having a phase delayed by a predetermined amount from a preset normal phase is input to the CCD sensor array 6. And output to the variable gain circuit 62.
[0073]
That is, the drive signal generation circuit 61 includes, for example, a delay element 63 and a multiplexer 64 as shown in FIG. A drive signal is input to the delay element 63 and the multiplexer 64, and a determination result from the determination circuit 14 of FIG. 9 is further input to the multiplexer 64.
[0074]
As shown in FIGS. 11A and 11B, the delay element 63 sends a drive signal by a predetermined amount d and outputs it to the multiplexer 64. The multiplexer 64 normally outputs the normal drive signal shown in 11 (a) to the CCD sensor array 6. When the determination result that the gain of the amplifier 7 needs to be increased is input from the determination circuit 14, During the period when the TG signal shown in FIG. 11 (d) is “H”, the drive signal delayed from the normal drive signal shown in FIG. 11 (a) by the predetermined amount d from the normal drive signal shown in FIG. 11 (b). Is output to the CCD sensor array 6.
[0075]
In FIG. 9 again, the CCD sensor array 6 operates based on the drive signal delayed in phase, performs photoelectric conversion, and outputs an image signal to the amplifier 7.
[0076]
When the variable gain circuit 12 recognizes that the phase from the drive signal generating circuit 61 has changed, the gain of the amplifier 7 is adjusted and controlled based on the determination result and the deviation from the determination circuit 14, that is, the gain of the amplifier 7. Adjustment control is performed to increase. That is, when the gain of the amplifier 7 is increased, the frequency band thereof is decreased and the output waveform of the CCD sensor array 6 is deteriorated. However, when the phase of the drive signal of the CCD sensor array 6 is delayed, the CCD sensor array 6 6 can be corrected.
[0077]
Therefore, according to the present embodiment, when the determination circuit 14 determines that the gain of the amplifier 7 needs to be increased, the phase of the drive signal of the CCD sensor array 6 is delayed, so that sampling of the amplified image signal is ensured. It is possible to read a stable and high-quality image.
[0078]
In the present embodiment, a drive signal generation circuit 70 as shown in FIG. 12 is provided instead of the drive signal generation circuit 61, and the determination circuit 14 determines that the gain adjustment control of the amplifier 7 is necessary. At this time, the drive signal generation circuit 70 outputs a drive signal having a frequency lower than the normal frequency by a predetermined amount to the CCD sensor array 6 in the background reading area J, and in the reading area YA other than the background reading area J, A drive signal having a frequency higher than the frequency by a predetermined amount may be output to the CCD sensor array 6. Then, after the drive signal generation circuit 70 outputs drive signals having different frequencies, the gain variable circuit 62 performs gain adjustment control of the amplifier 7.
[0079]
As shown in FIG. 12, the drive signal generation circuit 70 in this case includes an oscillator 71, frequency dividers 72 and 73, a preset device 74, an inverter 75, counters 76 and 77, latches L1, L2, and L3, and gates G1 and G2. , G3, G4, G5, G6, etc., and the oscillator 71 outputs a pulse of a predetermined frequency to the frequency divider 72, the presetter 74 and the latch L3. In the presetter 74, a TG signal indicating a result of determination as to whether or not the gain of the amplifier 7 needs to be increased from the determination circuit 14 and an optical storage time from a TG signal generator (not shown) (see FIG. 13A). ) Is input, and the presetter 74 is preset during the period when the TG signal is “H” when the determination circuit 14 receives an “L” determination result indicating that the gain of the amplifier 7 is not increased. The preset value PL is output to the frequency divider 72. This preset value PL is a value smaller than the initial preset value PS which is an initial value. When the frequency divider 72 counts the number of clocks determined by the preset value PL, it outputs the ripple carry signal RC to the frequency divider 73 and feeds back the ripple carry signal RC, and loads the preset value PL each time. To do. The frequency divider 73 divides the ripple carry signal RC input from the frequency divider 72 to generate the clock CLK1 and the clock CLK2, outputs the clock CLK1 to the counter 76 and the gate G3, and outputs the clock CLK2 to the counter 77. To the gate G4 and the gate G5. Here, the clock CLK1 is a clock used for generating a drive signal used for processing the image signal of the background reading area (invalid pixel area) J, and the clock CLK2 is a reading area (effective pixel area) other than the background reading area J. ) A clock used to generate a drive signal used for processing the YA image signal. The frequency of the clock CLK1 is higher than the frequency of the clock CLK2 as shown in FIGS. 13B and 13E. (The frequency of the clock CLK1> the frequency of the clock CLK2). Further, the TG signal is input to the frequency divider 73 via the inverter 75, and the frequency divider 73 stops the frequency dividing operation during the period when the TG signal is “H”.
[0080]
The counter 76 receives the clock CLK1 from the frequency divider 73 and the TG signal inverted by the inverter 75, and the counter 76 sets the TG signal to “H” as shown in FIG. Then, when the output is cleared and the TG signal becomes “L”, counting of the clock CLK1 is started, and when the number of pixels in the background reading area J up to the reading area (effective pixel area) YA is reached, FIG. ) Is output to the latch L1. As shown in FIG. 13D, the latch L1 normally outputs an output signal Q1 of “L” to the gate G1, the gate G2, and the counter 77, and when the ripple carry signal RC1 is input from the counter 76, the output The signal Q1 is switched to “H” and output. An output signal Q2 of the latch L2 is further input to the gate G1, and an output signal Q2 of the latch L2 is further input to the gate G2. The output of the gate G1 is output to the gate G3, and the clock CLK1 from the frequency divider 73 and the inverted output signal / Q3 from the latch L3 are further input to the gate G3. The output of the gate G2 is input to the gate G4, and the clock CLK2 from the frequency divider 73 and the inverted output signal / Q3 from the latch L3 are further input to the gate G4. The gate G5 receives the clock CLK2 from the frequency divider 73 and the output signal Q3 of the latch L3. The outputs of the gate G3, the gate G4, and the gate G5 are output to the gate G6, and the gate G6 The output is output to the CCD sensor array 6 as a drive signal.
[0081]
As described above, the counter 77 receives the clock CLK2 from the frequency divider 73 and the output signal Q1 of the latch L1. As shown in FIG. Is output by the clock CLK2 from the frequency divider 73, and counting of the number of pixels in the reading area (effective pixel area) YA other than the background reading area J is started. When the number of pixels in the area YA is counted, a ripple carry signal RC2 shown in FIG. 13 (f) is output to the latch L2. As shown in FIG. 13G, the latch L2 normally outputs an output signal Q2 of “L” to the gate G1 and the gate G2, and when the ripple carry signal RC2 is input from the counter 77, the output signal Q2 is output. Switch to “H” and output to gate G1 and gate G2.
[0082]
Therefore, until the counter 76 counts the number of pixels in the background reading area (invalid pixel area) J, the gate G3 remains active, and the clock CLK1 from the frequency divider 73 is supplied as shown in FIG. After being output to the CCD sensor array 6 as the drive signal CLKD via the gates G3 and G6, the counter 76 counts the number of pixels in the background reading area (invalid pixel area) J, and then the counter 77 is not in the background reading area J. Until the number of pixels in the reading area (effective pixel area) YA is counted, as shown in FIGS. 11C and 13H, the gate G4 is active, and the clock CLK2 from the frequency divider 73 is The drive signal CLKD is output to the CCD sensor array 6 through the gate G4 and the gate G6. Then, when the counter 77 counts the number of pixels in the reading area YA other than the background reading area J and outputs the ripple carry signal RC2 to the latch L2, when the output signal Q2 of the latch L2 switches to “H”, the gate is again turned on. G3 becomes active, and the clock CLK1 from the frequency divider 73 is output to the CCD sensor array 6 as the drive signal CLKD through the gate G3 and the gate G6. Further, the TG signal is inverted by the inverter 75 and input to the latch L1 and the latch L2, and the latch L1 and the latch L2 are cleared by the TG signal, and the above operation is repeated for each line scan. During the period when the TG signal is “H”, the clock CLK1 is output from the frequency divider 73, but the frequency divider 73 does not operate, so the drive signal CLKD is kept at a constant value of “H” or “L”. Be drunk.
[0083]
When the determination result of “H” indicating that the gain increase adjustment of the amplifier 7 is not necessary is input from the determination circuit 14 to the drive signal generation circuit 70, the latch L3 outputs the output signal Q3 of “H”. While outputting to the gate G5, the inverted output signal / Q of "L" is output to the gate G3 and the gate G4, and only the gate G5 becomes active. Accordingly, when the determination circuit 14 determines that the gain increase adjustment of the amplifier 7 is unnecessary, the frequency divider 73 outputs the clock CLK2 when the initial preset value PS is loaded to the gate G5, and this clock CLK2 Is output to the CCD sensor array 6 as the drive signal CLKD through the gates G5 and G6. At this time, the frequency of the clock CLK2 is higher than the clock CLK2 when the gain is variable and lower than the clock CLK1 due to the initial preset value PS.
[0084]
Accordingly, the band of the amplifier 7 is lowered by the increase in gain, and the output waveform of the CCD sensor array 6 is deteriorated in the reading area YA other than the background reading area J (that is, the effective reading area of the document 20). This can be dealt with by lowering the frequency of the drive signal CLKD of the array 6, and by increasing the frequency of the drive signal CLKD of the CCD sensor array 6 in the background reading area J, the light accumulation time can be kept substantially constant, An increase in the dark output component can be prevented.
[0085]
As a result, as shown in FIG. 13, when the determination circuit 14 determines that the gain increase of the amplifier 7 needs to be adjusted by the gain variable circuit 62, the drive signal generation circuit 70 performs the background reading region (invalid pixel region) J. The gain variable circuit 62 outputs a drive signal CLKD having a frequency higher than the normal frequency and outputs a drive signal CLKD having a frequency lower than the normal frequency in the reading area (effective pixel area) YA other than the background reading area J. Since the gain of the amplifier 7 is increased and adjusted, the sampling of the image signal can be reliably performed, the light accumulation time can be kept almost constant, and the high-quality image can be stably stabilized without increasing the dark output component. Can be read.
[0086]
14 and 15 are diagrams showing a sixth embodiment of the image reading apparatus of the present invention. The present embodiment is applied to the same embodiment as the first embodiment, and in the description of the present embodiment, the same components as the first embodiment have the following components: The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0087]
In FIG. 14, an image reading device 80 is similar to the image reading device 1 of the first embodiment described above, contact glass 2, light source 3, mirror 4, imaging lens 5, CCD sensor array 6, amplifier 7, A / D conversion circuit 8, dark output correction circuit 9, shading correction circuit 10, linear density conversion circuit 11, interface 12, determination circuit 14, gain variable circuit 15, light source drive circuit 17, motor 18 and motor drive control circuit 19 etc. In addition, an integration averaging circuit 81 and a peak detector 82 are provided.
[0088]
The integration averaging circuit 81 receives the image signal digitally converted by the A / D conversion circuit 8, and the integration averaging circuit 81 outputs the background reading area J input from the A / D conversion circuit 8 during pre-scanning. The image signals for one line are integrated and averaged for a predetermined number of lines (n times), and the integrated average value is output to the peak detector 82.
[0089]
The peak detector 82 has a D / A conversion function, analog-converts the integrated average value input from the integrated averaging circuit 81, holds the conversion result, and outputs it to the determination circuit 14.
[0090]
That is, as shown in FIG. 15A, when the digital image signal consisting of L1, L2, L3,... The control signals a and b shown in c) are used to integrate the image signals of the background reading area J in the prescan, and the integration processing is not performed during the prescan and the main scan other than the background reading area J.
[0091]
Now, assuming that the number of lines to be integrated (n) is 4 (n = 4), the integration and averaging circuit 81 stores only the line data of the image signal L1 in the integration and averaging circuit 81 when the control signal b becomes “L”. As shown in FIG. 15B, the image signal L1 written to the memory is read at the timing of the image signal L2 at which the control signal b next becomes “H”, and the image signal Integration is performed on the dot position data corresponding to L2, and the integration result L1 + L2 is written to the memory again. Similarly, the integration averaging circuit 81 reads the integration result L1 + L2 written in the memory at the timing of the image signal L3, and integrates it to the corresponding dot position data of the image signal L3, as in the case of the image signal L2. Then, the integration result L1 + L2 + L3 is written into the memory again. Then, as shown in FIG. 15 (c), when the control signal c becomes “L”, the integration averaging circuit 81 reads the integration result L1 + L2 + L3 written in the memory in the same manner as described above, and responds to the image signal L4. Is integrated with the dot position data to be averaged, and the integration results L1 + L2 + L3 + L4 are averaged and output to the peak detector 82 as new one-line data L′ 1. After that, when the control signal b becomes “L” again, the integration averaging circuit 81 performs the same integration processing and averaging processing on the image signal L5 to the image signal L8 to obtain a new image signal L′ 2. And output to the peak detector 82. Similarly, the integration averaging circuit 81 integrates and averages the image signals from the A / D conversion circuit 8 to integrate new image signals L′ 3, L′ 4,. The average value is sequentially output to the peak detector 82.
[0092]
Then, as described above, the peak detector 82 analog-converts L′ 1, L′ 2, L′ 3,..., L′ m from the integrated average value input from the integrated averaging circuit 81. The conversion result is held and output to the determination circuit 14.
[0093]
Based on the analog-converted integrated average values L′ 1, L′ 2, L′ 3,..., L′ m, the determination circuit 14 determines the amplifier 7 as in the first embodiment. A determination is made as to whether gain control adjustment is necessary, and the result is output to the variable gain circuit 15, and the variable gain circuit 15 performs gain adjustment control of the amplifier 7 based on the determination result of the determination circuit 14.
[0094]
Therefore, according to the image reading apparatus 80 of the present embodiment, the image signal digitally converted by the A / D conversion circuit 8 is integrated and averaged by the integration averaging circuit 81, and the integration averaged image signal is subjected to peak detection. The determination circuit 14 determines whether or not the gain adjustment control of the amplifier 7 is necessary based on the integrated average value detected by the peak detector 82 and the reference value of the A / D conversion circuit 8. Therefore, the determination by the determination circuit 14 can be performed reliably, and a stable high-quality image can be read.
[0095]
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
[0096]
For example, in each of the embodiments described above, the document 20 fixedly set on the contact glass 2 is applied to an image reading apparatus that reads the image of the document 2 by moving the contact glass 2. Is not limited to the above-described ones. For example, a reading mechanism such as a light source, a mirror, and a lens is mounted on a document that is read while conveying the document on the contact glass or a document that is fixedly set on the contact glass. The present invention can be similarly applied to an image reading apparatus that reads a document image by moving a traveling body.
[0097]
In most of the embodiments described above, the peak value of the image signal when the white reference plate 21 is read during pre-scanning is adopted as the reference value of the A / D conversion circuit 8. The reference value of the A / D conversion circuit 8 is not limited to this. For example, the peak value of the image signal obtained by reading the background reading region J during the prescan may be used as the reference value of the A / D conversion circuit 8. .
[0098]
【The invention's effect】
According to the image reading apparatus of the invention described in claim 1, When increasing the gain of the amplifying means, prior to increasing the gain of the amplifying means, in the reading area of the document other than the background reading area, the frequency of the drive signal output to the photoelectric conversion means is a predetermined amount higher than the predetermined frequency. The frequency is changed to a low frequency, and in the background reading area, the frequency is changed to a frequency higher by a predetermined amount than the predetermined frequency, so that the sampling of the image signal can be performed reliably and the light accumulation time can be made almost constant. More stable without increasing dark output components A high-quality image can be read.
[0099]
According to the image reading apparatus of the second aspect of the present invention, the white reference instructing unit that instructs the forced operation of the gain adjusting process of the amplifying unit is provided, and when the forcible operation instruction of the gain adjusting process is performed by the white reference instructing unit, Since the gain adjustment processing of the amplifying means is performed regardless of whether or not the deviation between the peak value of the image signal in the background reading area at the time of pre-scanning and the reference value of the A / D conversion means is larger than a preset reference deviation. Therefore, it is possible to perform a reading operation in which the background of the document is removed, and to read a high-quality image.
[0100]
According to the image reading apparatus of the third aspect, the deviation between the average value of the image signal in the background reading area and the reference value of the A / D conversion means is calculated at the time of pre-scanning, and the deviation is larger than the reference deviation. Therefore, it is possible to perform a reading operation in which the background of the document is more appropriately removed, and it is possible to read a higher quality image.
[0103]
Claim 4 According to the image reading apparatus of the described invention, since the background reading area is provided adjacent to the white reference plate, the reading of the background reading area is performed under the reading conditions substantially the same as the reading conditions of the white reference plate during pre-scanning. Thus, it is possible to more reliably and appropriately perform whether or not the gain adjustment processing of the amplification unit is necessary, and to read a more stable and high-quality image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an image reading apparatus to which a first embodiment of an image reading apparatus of the present invention is applied.
2 is an enlarged front view of a white reference plate and a background reading area portion of FIG. 1; FIG.
3 is a diagram showing an output (i) for one line of the CCD sensor array of FIG. 1 and an analog signal (ii) obtained by removing a transfer clock component from the output. FIG.
FIG. 4 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus to which a second embodiment of the image reading apparatus of the present invention is applied;
FIG. 5 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus to which a third embodiment of the image reading apparatus of the present invention is applied;
FIG. 6 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus to which a fourth embodiment of the image reading apparatus of the present invention is applied.
7 is a detailed circuit diagram of the background determination circuit of FIG. 6;
8 is a timing chart showing signal waveforms at various parts in FIG. 7;
FIG. 9 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus to which a fifth embodiment of the image reading apparatus of the present invention is applied;
10 is a detailed circuit diagram of the drive signal generation circuit of FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram showing a normal drive signal (a), drive signals (b) and (c) at the time of gain increase, and a TG signal (d).
12 is a detailed circuit diagram of another example of the drive signal generation circuit of the image reading apparatus in FIG. 9;
13 is a timing chart showing signal waveforms at various parts in FIG. 12;
FIG. 14 is a main part configuration diagram of an image reading apparatus to which a sixth embodiment of the image reading apparatus of the present invention is applied;
FIG. 15 is a timing chart showing signal waveforms for explaining image signal integration averaging processing by the integration averaging circuit of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
1, 30, 40, 50, 60, 70, 80 Image reading apparatus
2 Contact glass
3 Light source
4 Mirror
5 Imaging lens
6 CCD sensor array
7 Amplifier
8 A / D conversion circuit
9 Dark output correction circuit
10 Shading correction circuit
11 Line density conversion circuit
12 Interface
13 Peak detector
14 Judgment circuit
15, 62 Variable gain circuit
16, 61 Drive signal generation circuit
17 Light source drive circuit
18 Motor
19 Motor drive control circuit
20 Manuscript
21 White reference plate
31 White standard selection part
41 White reference indicator
51 Background discrimination circuit
52, 53 Latch circuit
54 bit comparator
63 Delay element
64 multiplexer
71 Oscillator
72, 73 frequency divider
74 preset devices
75 inverter
76, 77 counter
L1, L2, L3 latch
G1, G2, G3, G4, G5, G6 Gate
81 Integration averaging circuit
82 Peak detector

Claims

The document surface is scanned by irradiating light from the light source, the reflected light or transmitted light of the light irradiated on the document is incident on the photoelectric conversion means, and the photoelectric conversion means reflects the light on the document surface. an image reading apparatus for obtaining an image signal converted into an analog electrical signal corresponding to the rate or transmittance,
Drive signal generation means for generating a drive signal of a predetermined frequency for driving the photoelectric conversion means and outputting the drive signal to the photoelectric conversion means;
Amplifying means for amplifying the image signal output from the photoelectric conversion means;
Variable gain means for changing the gain of the amplifying means;
A / D conversion means for converting the analog image signal amplified by the amplification means into a digital image signal based on a predetermined reference value;
A white reference plate disposed outside the reading area of the original, and a background reading area provided in the reading area of the original for reading the background of the original;
Peak detecting means for detecting and holding a peak value of the image signal in the background reading area of the document;
Judgment of calculating a deviation between the peak value detected and held by the peak detection means and the reference value of the A / D conversion means, and determining whether the deviation is larger than a predetermined reference deviation Means,
With
Before the main scan that scans the reading area and reads the image of the document, the white reference plate and the background reading area are pre-scanned,
When the determination unit calculates a deviation between the peak value of the image signal in the background reading area and the reference value of the A / D conversion unit, and determines that the deviation is larger than the reference deviation, the gain varying means, after the peak value has performed a gain adjustment processing for changing the gain of said amplifying means to be equal to the reference value, in the reading operation of the reading area row planting image reading device,
The drive signal generating means has a frequency variable function for changing the frequency of the drive signal, and the gain variable means increases the gain of the amplifying means when increasing the gain of the amplifying means according to the determination result of the determining means. Prior to this, in the reading area of the document other than the background reading area, the frequency of the drive signal is changed to a frequency lower than the predetermined frequency by a predetermined amount, and in the background reading area, the predetermined frequency is changed. An image reading apparatus characterized in that the frequency is changed by a predetermined amount higher than the frequency .

The image reading apparatus further includes a white reference instructing unit that instructs a forced operation of the gain adjustment processing, and when the forced operation of the gain adjustment processing is instructed by the white reference instructing unit, The image reading apparatus according to claim 1, wherein the gain adjustment processing of the amplifying unit is performed regardless of a determination result of the determining unit.

The determination means calculates a deviation between an average value of the image signals in the background reading area and the reference value of the A / D conversion means, and determines whether the deviation is larger than the reference deviation. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image reading apparatus is an image reading apparatus.

The background reading area includes an image reading apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that provided adjacent to the white reference plate.