JP2002199213A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2002199213A
JP2002199213A JP2000398232A JP2000398232A JP2002199213A JP 2002199213 A JP2002199213 A JP 2002199213A JP 2000398232 A JP2000398232 A JP 2000398232A JP 2000398232 A JP2000398232 A JP 2000398232A JP 2002199213 A JP2002199213 A JP 2002199213A
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JP
Japan
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analog
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odd
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JP2000398232A
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Masashiro Nagase
将城 長瀬
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 奇数画素と偶数画素の出力差を低減させるこ
とが可能な画像読取装置を提供する。 【解決手段】 原稿の画像を読み取る光学手段(ハロゲ
ンランプ2、レンズユニット8等)と、該光学手段が読
み取った光学データが入力されると、前記光学データを
光電変換し、前記原稿の画像に対応する画像データを出
力する固体イメージセンサ(CCD9)と、該固体イメ
ージセンサから出力される画像信号をアナログ的に処理
するアナログ信号処理部(サンプルホールド回路16、
黒レベル補正回路17、増幅回路18)と、RGBの各
チャネル毎に2個ずつ用意され、前記アナログ信号処理
部で処理した画像信号をA/D変換するA/D変換回路
21とを備え、且つ前記2個の前記A/D変換回路には
位相の異なる2種の入力クロックを与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナー、電子
写真複写機等の画像読取装置に関し、特に原稿画像信号
をデジタル信号に変換して処理する画像読取装置に関す
るものであり、奇数画素と偶数画素の出力差を低減させ
るための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平9−93433号公報には、固体
イメージセンサのODD画素信号とEVEN画素信号と
の出力特性の差に基づく、出力信号の偶奇差を高精度に
補正し、高階調で安定した画像読取りが可能な画像読取
装置が示されている。また特開平7−107285号公
報には、サンプルホールドパルスの位相を調整し偶奇差
を補正する画像読取装置が示されている。
【0003】原稿画像を光電変換素子で読み取って、画
像信号をデジタル信号に変換して処理する図1のような
画像読取装置は、原稿14を載置するコンタクトガラス
1と、原稿露光用のハロゲンランプ2及び第1反射ミラ
ー3からなる第1キャリッジ6と、第2反射ミラー4及
び第3反射ミラー5からなる第2キャリッジ7と、CC
Dリニアイメージセンサ(以後CCD)9に結像するた
めのレンズユニット8と、読み取り光学系等による各種
の歪みを補正するための白基準板15から構成される。
走査時は第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7はステ
ッピングモータによって副走査方向Aに移動する。
【0004】図2にCCD出力からデジタル画像信号を
得るまでの信号処理ブロック図を示す。まずCCD9か
ら駆動パルスに同期して画像信号VE、V0が出力され、
サンプルホールド回路16のサンプルパルスによって画
像信号VE、V0をそれぞれサンプリングし保持して画像
信号を連続したアナログ信号にし、黒レベル補正回路1
7においてCCDの暗出力のレベルのバラツキを補正
し、増幅回路18において各色信号の奇数、偶数画素の
出力を一定レベルに合わせた後、マルチプレクス回路1
9において奇数、偶数画素の出力をマルチプレクスし、
画像信号Vを得る。
【0005】画像信号Vは増幅回路20でA/D変換の
基準電圧のレベルに増幅され、A/D変換回路21によ
って8ビットのデジタルデータに変換される。こうして
得られたデジタル画像信号は、シェーディング補正回路
22においてハロゲンランプ2で照射された白基準板1
5の反射光をCCD9で読み取ることにより、所定の濃
度のレベルが得られ、CCD9の感度バラツキや照射系
の配光ムラを補正される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この場合、奇数画素信
号と偶数画素信号との差も、増幅回路18および黒レベ
ル補正回路17において白側および黒側では補正される
が、奇数画素信号と偶数画素信号とで直線特性が異なる
と、中間階調領域では、奇数画素信号と偶数画素信号と
の強度差の補正は困難になる。
【0007】これまでは一般に、奇数画素用のCCDシ
フトレジスタと、偶数画素用のCCDシフトレジスタを
備えたCCDでは、シフトレジスタの特性差により、出
力信号レベルに差が生じ、特に、3ラインのカラーCC
Dのような複数ラインのCCDシフトレジスタを有する
場合には、シフトレジスタ同志の干渉がこの偶奇差の原
因となってきた。これに対して、特開平9−93433
では、原稿台に主走査もしくは副走査方向にグレースケ
ールチャートを載置し、その各ステップの読取データを
基にγ補正テーブルを参照し、偶奇差を補正した値を出
力するとしているが、ここでは機構が複雑になる上に、
全階調をある程度多段階に補正しないと、偶奇差は補正
できても、合成した画像データの直線性がくずれてしま
う恐れがある。
【0008】近年のCCDはデバイス技術の進歩などで
シフトレジスタ間の干渉などは、かなり軽減されCCD
単体が原因となる偶奇差は少なくなってきている。また
近年の画像読取装置の高速化高精度化に伴い、画素周波
数が高くなってきており、シフトレジスタ間の干渉よ
り、むしろ奇数画素、偶数画素をマルチプレクスした際
の切り替えノイズやアンプのステップ応答などによるア
ナログ画像信号へのノイズの重畳が偶奇差の大きな要因
となってきている。
【0009】図3は黒レベル時のA/D変換回路21に
入力される直前のアナログ信号とA/D変換回路21の
入力クロックのタイミングを表したものある。本来であ
れば黒レベルの画像データのレベルは奇数画素、偶数画
素で揃っていなけらばならないが、実際のA/D変換回
路21に入力されるアナログ信号は奇数画素、偶数画素
をマルチプレクスした際の切り替えノイズやアンプのス
テップ応答などによるノイズが重畳してしまう。画素周
波数が高くなってくると1画素期間は短くなるのでより
画素波形にノイズの占める割合は高くなる。このときA
/D変換回路21のクロックのサンプリングタイミング
によっては図3のように奇数画素と偶数画素とで画像デ
ータのレベルに差ができてしまう。
【0010】このタイミングの状態で黒レベル調整(O
/E差調整)を行なうと奇数画素側と偶数画素側に適当
なオフセットが与えられ、図4のような状態になる。こ
の状態では黒レベルにおいては奇数画素と偶数画素とで
レベルが揃うが、ある程度の露光量を得た中間階調では
ノイズ成分はそのままリニアにシフトしていけば問題な
いが、実際はノイズの形状が変化したり、微妙にノイズ
とクロックの位相関係が崩れ、奇数画素と偶数画素のレ
ベルが増えていってしまう。それが中間調でのO/E差
となって画像に細かいスジとなって現われてしまうこと
がある。
【0011】本発明は、奇数画素と偶数画素の出力差を
低減させることが可能な画像読取装置を提供することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、原稿の画像を読み取る光学
手段と、該光学手段が読み取った光学データが入力され
ると、前記光学データを光電変換し、前記原稿の画像に
対応する画像データを出力する固体イメージセンサと、
該固体イメージセンサから出力される画像信号をアナロ
グ的に処理するアナログ信号処理部と、RGBの各チャ
ネル毎に2個ずつ用意され、前記アナログ信号処理部で
処理した画像信号をA/D変換するA/D変換回路とを
備え、且つ前記2個の前記A/D変換回路には位相の異
なる2種の入力クロックを与えることを特徴とする画像
読取装置に関するものである。
【0013】また請求項2記載の発明は、1チャネルあ
たり2個の前記A/D変換回路の入力クロックを別々に
位相調整する位相制御回路を備えたことを特徴とする請
求項1記載の画像読取装置に関するものである。
【0014】また請求項3記載の発明は、チャネル毎別
々に各A/D変換回路の入力クロックを位相調整する位
相制御回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の画
像読取装置に関するものである。
【0015】請求項1記載の発明では、奇数画素用、偶
数画素用それぞれにA/D変換回路を用意し、さらにそ
れぞれのA/D変換回路へ位相の異なる2種のクロック
を与えることによって、奇数画素、偶数画素別々にノイ
ズのあまり重畳していないサンプリング箇所を得る。
【0016】請求項2記載の発明では、1チャネル毎の
偶数画素用、奇数画素用2つのA/D変換回路の入力ク
ロックを別々に位相調整することによって、より精度良
くノイズのないサンプリング箇所を得、O/E差のない
最適な駆動タイミングを得ること容易にしている。これ
により、より高速(高周波数)の読取に対応することが
可能となる。
【0017】請求項3記載の発明では、チャネル毎に別
々にA/D変換回路への入力クロックの位相を調整可能
にすることによって、複数チャネルの全ての画像信号に
おいてO/E差のない最適な駆動タイミングを得ること
容易にしている。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。本発明の画像読取装置の機械的構成
及び動作は図1で前述した通りである。図5にCCD出
力からデジタル画像信号を得るまでの信号処理ブロック
図を示す。まずCCD9から駆動パルスに同期して画像
信号VE、VOが出力され、サンプルホールド回路16の
サンプルパルスによって画像信号VE、VOをそれぞれサ
ンプリングし保持して画像信号を連続したアナログ信号
にし、黒レベル補正回路17においてCCD9の暗出力
のレベルのバラツキを補正し、増幅回路18において各
画信号の奇数、偶数画素の出力をA/D変換の基準電圧
のレベルに合わせた後、画像信号VE、VOはそれぞれA
/D変換回路21−1および21−2によって8ビット
のデジタルデータに変換される。
【0019】こうして得られたデジタル画像信号は、シ
ェーディング補正回路22においてハロゲンランプ2で
照射された白基準板15の反射光をCCD9で読み取る
ことにより、所定の濃度のレベルが得られ、CCD9の
感度バラツキや照射系の配光ムラを補正される。またC
CD9の駆動に必要な信号や、各信号処理に必要なタイ
ミング信号は信号処理基板23のタイミング信号発生回
路24で生成され、センサーボード基板25に入力され
る。
【0020】A/D変換回路21−1および21−2の
入力クロックは、タイミング信号発生回路24で生成さ
れた基準クロックをもとに、位相制御回路26において
各チャネル毎、また各チャネルの偶数画素列、奇数画素
列毎に適当なタイミング(遅延量)を設定し、各A/D
変換回路21に入力クロックを供給している。例えばい
ま黒レベル時のA/D変換回路21に入力される直前の
アナログ信号とA/D変換回路21の入力クロックのタ
イミングが図6のような状態であると、奇数画素と偶数
画素との読取レベルが異なる。
【0021】ここで前述したように位相制御回路26に
おいてA/D入力クロックのタイミングをずらすように
設定し、図7の状態になったとすると、黒レベル補正後
もある程度、各画素レベルが揃う(図4のようにギザギ
ザにならない)。したがって中間階調での偶奇差が低減
されるのである。こうして得られたA/D入力クロック
の適正なタイミングは、生産工場の調整工程等で予め位
相制御回路26またはタイミング信号発生回路24等の
レジスタにその内容を保持しておく(図6は1チャネル
分の処理系しか示していないが、カラースキャナ等では
これと同じものがあと2チャネルあるが、同じ構成とな
るので省略した)。
【0022】
【発明の効果】請求項1の画像読取装置においては、2
つのA/D変換回路において偶数画素、奇数画素別々の
入力クロックでそれぞれサンプリングするため、アナロ
グ画像信号のノイズの重畳していない箇所を選んでサン
プリングできるので、中間調のO/E差を低減できる。
【0023】請求項2の画像読取装置においては、2つ
のA/D変換回路において、それぞれの入力クロックを
別々に位相調整できるので、ある程度、ノイズ量の多い
アナログ画像信号に対してもノイズの重畳していない箇
所を選んでサンプリングできるので、中間調のO/E差
を低減できる。
【0024】請求項3の画像読取装置においては、カラ
ースキャナなど多チャネル(RGB)ある装置において
も、それぞれのチャネルに対して、精度良くO/E差補
正ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像読取装置の機械構成図である。
【図2】一般的な信号処理部の回路ブロック図である。
【図3】一般的A/Dクロックと出力レベルの関係を示
す図である。
【図4】一般的A/Dクロックと出力レベルの関係を示
す図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る信号処理部の回路ブ
ロック図である。
【図6】本発明のA/Dクロックと出力レベルの関係を
示す図である。
【図7】本発明のA/Dクロックと出力レベルの関係を
示す図である。
【符号の説明】
9 CCD 16 サンプルホールド回路 17 黒レベル補正回路 18 増幅回路 21 A/D変換回路 24 タイミング信号発生回路 26 位相制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿の画像を読み取る光学手段と、該光
    学手段が読み取った光学データが入力されると、前記光
    学データを光電変換し、前記原稿の画像に対応する画像
    データを出力する固体イメージセンサと、該固体イメー
    ジセンサから出力される画像信号をアナログ的に処理す
    るアナログ信号処理部と、RGBの各チャネル毎に2個
    ずつ用意され、前記アナログ信号処理部で処理した画像
    信号をA/D変換するA/D変換回路とを備え、且つ前
    記2個の前記A/D変換回路には位相の異なる2種の入
    力クロックを与えることを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 1チャネルあたり2個の前記A/D変換
    回路の入力クロックを別々に位相調整する位相制御回路
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像読取装
    置。
  3. 【請求項3】 チャネル毎別々に各A/D変換回路の入
    力クロックを位相調整する位相制御回路を備えたことを
    特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
JP2000398232A 2000-12-27 2000-12-27 画像読取装置 Pending JP2002199213A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8081100B2 (en) 2006-09-19 2011-12-20 Ricoh Company, Limited Read signal processor, image reading apparatus, and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8081100B2 (en) 2006-09-19 2011-12-20 Ricoh Company, Limited Read signal processor, image reading apparatus, and image forming apparatus

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