JP2005341097A - Image reading apparatus, image forming apparatus, and image reading method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像読取素子として偶数/奇数2分割に加えて、各々をさらに前半部、後半部に2分割する4チャンネル分割タイプの光電変換素子を用いる画像読取装置、画像形成装置及び画像読取方法に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus, an image forming apparatus, and an image reading method using a 4-channel division type photoelectric conversion element that further divides each of the image reading element into even-numbered / odd-numbered two divisions into a first half and a second half. About.
従来、イメージスキャナ単体の他、デジタル複写機やファクシミリなどに利用されている画像読取装置で使用されているCCDリニアイメージセンサでは、ODD/EVEN出力というように奇数/偶数画素番目で出力を交互に振り分けることが行われている。即ち、ODD/EVEN2チャンネル出力イメージセンサ及びアナログ信号処理回路を備え、奇数/偶数番目に各々イメージセンサから出力されるアナログ画像信号をそのまま独立して並列処理することにより、読取速度の高速化が図られている。 Conventionally, in CCD linear image sensors used in image reading apparatuses used in digital copying machines, facsimiles, etc. in addition to a single image scanner, output is alternately performed at odd / even pixel numbers such as ODD / EVEN output. Sorting is done. In other words, an ODD / EVEN two-channel output image sensor and an analog signal processing circuit are provided, and analog image signals output from the image sensors are odd-numbered / even-numbered independently and processed in parallel independently, thereby increasing the reading speed. It has been.
しかしながら、現在では従来以上に読取速度の速い画像読取装置の要望が高まっており、このようなODD/EVEN2チャンネル出力イメージセンサでは達成できない読取速度の実現が必要となっている。 However, at present, there is an increasing demand for an image reading apparatus having a higher reading speed than before, and it is necessary to realize a reading speed that cannot be achieved by such an ODD / EVEN 2-channel output image sensor.
このようなことから、最近では、ODD/EVEN2チャンネル出力イメージセンサの2倍の読取速度を実現できるセンサとして、ODD/EVENの分離読出しに加えて、受光素子列を主走査方向の中央で左右に2分割して前半部(First)と後半部(Last)とに分けて、全体で4分割することにより、画素周波数を1/4にする構造、いわゆる4チャンネル出力イメージセンサ(FL型イメージセンサ)が提案されている(例えば、特許文献1〜4等参照)。
For this reason, recently, as a sensor capable of realizing a reading speed twice as high as that of an ODD / EVEN 2-channel output image sensor, in addition to the ODD / EVEN separate reading, the light receiving element array is shifted left and right at the center in the main scanning direction. Dividing into two parts, the first half (First) and the latter half (Last), and dividing into 4 parts as a whole, so that the pixel frequency becomes 1/4, so-called 4-channel output image sensor (FL type image sensor) Has been proposed (see, for example,
しかしながら、このようなFL型イメージセンサの画素送り出しの4領域における出力は、各々分離独立したCCDアナログシフトレジスタとバッファアンプを通ることから、4種類のCCDアナログシフトレジスタの転送効率、バッファアンプの出力遅延差によるオフセットやリニアリティのずれが画像の濃度に影響することが考えられる。例えば、階調性の見地から中間調の画像、例えばグレーチャートなどを読取った場合、4分割の画素領域において本来の画像濃度にCCDアナログシフトレジスタからのバッファアンプの出力遅延差によるオフセットやリニアリティのずれが加わり、同一画像の読取りにおいて、結果的に4つの階調を持つことになる。また、この傾向は、ODD/EVENの2分割においてはその差が1画素毎の差となるので目立たないが、前半部/後半部の2分割においてはそのまま1/2となることから、明らかな濃度差になる。 However, since the outputs in the four areas of pixel sending of such an FL type image sensor pass through separate CCD analog shift registers and buffer amplifiers, the transfer efficiency of the four types of CCD analog shift registers and the output of the buffer amplifier It is conceivable that the offset or linearity shift due to the delay difference affects the image density. For example, when a halftone image such as a gray chart is read from the viewpoint of gradation, the offset or linearity due to the output delay difference of the buffer amplifier from the CCD analog shift register is restored to the original image density in the four-divided pixel area. A shift is added, resulting in four gradations in reading the same image. Further, this tendency is not noticeable because the difference becomes one pixel difference in ODD / EVEN division, but it becomes clear in the first half / second half division as it is ½. It becomes density difference.
また、このような4チャンネル出力のCCDの場合、中央の画素位置でその違いが発生することになり、画像としては、主走査方向の中央部分にて副走査方向に一直線にその違いが発生することになる。従来のODD/EVEN2チャンネル出力のCCDの場合で同じことが発生しても、1画素単位での違いであるので、その差がほとんど判らないが、前半/後半分割タイプの場合、濃度の違いとしてはっきり認識されてしまう可能性がある。 In the case of such a 4-channel output CCD, the difference occurs at the center pixel position, and as an image, the difference occurs in a straight line in the sub-scanning direction at the central portion in the main scanning direction. It will be. Even in the case of the conventional ODD / EVEN 2-channel output CCD, even if the same thing occurs, it is a difference in units of one pixel, so the difference is hardly understood, but in the case of the first half / second half division type, the difference in density is It may be clearly recognized.
本発明の目的は、偶数/奇数2分割に加えて、各々をさらに前半部、後半部に2分割する4チャンネル分割タイプにおいて、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度差が現れるのを極力防止し、或いは、濃度差を目立ちにくくすることである。 An object of the present invention is to provide a density difference that is linear in the sub-scanning direction in the central portion of the main scanning direction in the 4-channel division type in which each is further divided into the first half and the latter half in addition to the even / odd two divisions. Is to prevent the difference in density as much as possible or make the difference in density inconspicuous.
本発明の目的は、上記目的を簡単な制御で実現することである。 An object of the present invention is to realize the above object with simple control.
本発明の目的は、分割する繋ぎ目を人間の目に認識しにくくすることにより、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度差が現れるのを極力防止し、或いは、濃度差を目立ちにくくすることである。 An object of the present invention is to make it difficult for human eyes to recognize the divided joints, thereby preventing the occurrence of a linear density difference in the sub-scanning direction at the central portion in the main scanning direction as much as possible, or reducing the density difference. It is to make it inconspicuous.
本発明の目的は、上記目的を簡単な構成で実現することである。 An object of the present invention is to realize the above object with a simple configuration.
本発明の目的は、上記目的を実現する上で、出力低下の異常を防止することである。 An object of the present invention is to prevent an abnormality in output decrease in realizing the above object.
本発明の目的は、読み取る画像データを利用することで主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度差が現れるのを極力防止し、或いは、濃度差を目立ちにくくすることである。 An object of the present invention is to prevent the occurrence of a linear density difference in the sub-scanning direction at the central portion in the main scanning direction by using read image data as much as possible, or to make the density difference less noticeable.
本発明の目的は、読み取る画像データに加えて乱数を利用することで主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度差が現れるのを極力防止し、或いは、濃度差を目立ちにくくすることである。 An object of the present invention is to prevent random density differences from appearing in the central portion of the main scanning direction as much as possible by using random numbers in addition to image data to be read, or to make the density differences less noticeable. It is.
本発明の目的は、カラー画像読取時の中間調の濃度再現性を向上させることである。 An object of the present invention is to improve halftone density reproducibility during color image reading.
本発明の目的は、光電変換素子に関して前半部側と後半部側との信号差を低減させ画像データの濃度差を低減させ得る構成を提供することである。 An object of the present invention is to provide a configuration capable of reducing a signal difference between a front half side and a rear half side of a photoelectric conversion element and reducing a density difference of image data.
請求項1記載の発明の画像読取装置は、原稿からの反射光である光画像情報を受光する複数の画素センサが主走査方向に配列された光電変換素子と、この光電変換素子を偶数画素センサからなる偶数画素群と奇数画素センサからなる奇数画素群とに2分し、かつ、これらの偶数画素群と奇数画素群とを各々主走査方向について前半部と後半部とに2分する4チャンネルの転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子により読み取られた光画像情報を4チャンネルの出力部に転送処理する転送回路と、前記転送回路に対して偶数画素群と奇数画素群とを各々前半部と後半部とに2分させる出力画素数を可変自在に設定する出力画素数設定手段と、を備える。 An image reading apparatus according to a first aspect of the present invention is a photoelectric conversion element in which a plurality of pixel sensors that receive optical image information that is reflected light from a document are arranged in the main scanning direction, and this photoelectric conversion element is an even pixel sensor. 4 channels that divide into even-numbered pixel groups and odd-numbered pixel groups composed of odd-numbered pixel sensors, and divide these even-numbered pixel groups and odd-numbered pixel groups into two parts, the first half and the second half in the main scanning direction, respectively. And a transfer circuit for transferring the optical image information read by the photoelectric conversion element to a 4-channel output unit, and an even-numbered pixel group and an odd-numbered pixel group with respect to the transfer circuit, respectively. And output pixel number setting means for variably setting the number of output pixels to be divided into two parts in the latter half.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記光電変換素子の各画素センサは、光画像情報を受光して光電変換するフォトダイオードとこのフォトダイオードにより変換された電位信号を電荷として蓄積する蓄積部とからなり、前記転送回路は、前記各出力部に対してデータ転送を行う4チャンネルのアナログシフトレジスタと、前記光電変換素子の前記各蓄積部に蓄積された電荷を前記アナログシフトレジスタに移送させるシフトゲート回路とからなり、前記シフトゲート回路は、前記アナログシフトレジスタに対する移送先が前記出力画素数設定手段の出力画素数の設定に応じて選択切換え自在で前記蓄積部に蓄積された電荷を選択された前記アナログシフトレジスタに対して移送させる画素センサ単位の複数のシフト電極を備える。 According to a second aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, each pixel sensor of the photoelectric conversion element includes a photodiode that receives optical image information and performs photoelectric conversion, and a potential signal converted by the photodiode. The transfer circuit stores a charge stored in each storage unit of the photoelectric conversion element and a 4-channel analog shift register that performs data transfer to each output unit. A shift gate circuit for transferring to the analog shift register, wherein the shift gate circuit is capable of selectively switching the transfer destination for the analog shift register according to the setting of the number of output pixels of the output pixel number setting means. A plurality of pixel sensor units for transferring the charges accumulated in the pixel shift unit to the selected analog shift register. It comprises a gate electrode.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の画像読取装置において、前記アナログシフトレジスタは、偶数画素群、奇数画素群用各々で前記光電変換素子の主走査方向中央領域に位置する前記画素センサに対してオーバラップするオーバラップ領域を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the second aspect, the analog shift register is the pixel sensor located in the center region in the main scanning direction of the photoelectric conversion element for each of the even-numbered pixel group and the odd-numbered pixel group. Have overlapping areas that overlap.
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の画像読取装置において、前記出力画素数設定手段は、前記アナログシフトレジスタに対する前記シフト電極の接続を選択切換えする接続選択手段である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the second or third aspect, the output pixel number setting unit is a connection selection unit that selectively switches connection of the shift electrode to the analog shift register.
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の画像読取装置において、前記出力画素数設定手段は、前記光電変換素子による1ライン読取り毎に出力画素数を可変自在に設定する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the output pixel number setting means variably sets the number of output pixels for each line read by the photoelectric conversion element. To do.
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一記載の画像読取装置において、前記出力画素数設定手段は、前記転送回路に対してシリアルデータ出力により出力画素数を可変自在に設定する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the output pixel number setting means variably sets the number of output pixels by serial data output to the transfer circuit. To do.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一記載の画像読取装置において、前記出力画素数設定手段は、2分させる出力画素数が前半部と後半部とで重複しないように設定する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the output pixel number setting means is configured so that the number of output pixels to be divided in two does not overlap between the first half and the second half. Set.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7の何れか一記載の画像読取装置において、読み取られた原稿の画像データの特徴を認識しその特徴に基づき2分させる画素センサ位置を判定し前記出力画素数設定手段が設定する出力画素数を決定する画像データ認識手段を備える。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the pixel sensor position for recognizing the feature of the image data of the read original and dividing it into two based on the feature is determined. Image data recognition means for determining the number of output pixels set by the output pixel number setting means is provided.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の画像読取装置において、前記画像データ認識手段は、エッジ検出機能を有し、認識された画像データ中でそのデータ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the eighth aspect, the image data recognizing means has an edge detection function, and a plurality of pixel sensor positions whose data changes are large in the recognized image data. Each is determined as the number of output pixels.
請求項10記載の発明は、請求項8又は9記載の画像読取装置において、前記光電変換素子を用いて原稿をプレスキャンするプレスキャン手段を備え、前記画像データ認識手段は、プレスキャンにより取得された画像データを対象としてその特徴を認識する。 A tenth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the eighth or ninth aspect, further comprising prescan means for prescanning a document using the photoelectric conversion element, wherein the image data recognition means is acquired by prescan. Recognize the characteristics of the image data.
請求項11記載の発明は、請求項8又は9記載の画像読取装置において、前記画像データ認識手段は、読取られた前ラインの画像データを対象としてその特徴を認識する。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the eighth or ninth aspect, the image data recognizing means recognizes the feature of the read image data of the previous line.
請求項12記載の発明は、請求項9ないし11の何れか一記載の画像読取装置において、乱数発生手段を備え、前記画像データ認識手段は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベル以下の場合には前記乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する。 A twelfth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the ninth to eleventh aspects, further comprising random number generating means, wherein the image data recognizing means has a constant level of data change in the recognized image data. In the following cases, the random number generated by the random number generator is determined as the number of output pixels.
請求項13記載の発明は、請求項9ないし11の何れか一記載の画像読取装置において、乱数発生手段を備え、前記画像データ認識手段は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベルより大きい場合には当該データ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定し、一定レベル以下の場合には前記乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する。 A thirteenth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the ninth to eleventh aspects, further comprising random number generating means, wherein the image data recognizing means has a constant level of data change in the recognized image data. If it is larger, a plurality of pixel sensor positions where the data change is large is determined as the number of output pixels, and if it is below a certain level, the random number generated by the random number generating means is determined as the number of output pixels.
請求項14記載の発明は、請求項1ないし13の何れか一記載の画像読取装置において、前記光電変換素子は、RGB各色毎のセンサを有する3ラインカラーCCD構成である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image reading device according to any one of the first to thirteenth aspects, the photoelectric conversion element has a three-line color CCD configuration having sensors for each of RGB colors.
請求項15記載の発明は、請求項2記載の画像読取装置において、前記アナログシフトレジスタと前記シフト電極との配置及び配線長が、前記フォトダイオード列に対して、前半部用と後半部用とで同じになるように設定されている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image reading device according to the second aspect, the arrangement and wiring length of the analog shift register and the shift electrode are for the first half and for the second half with respect to the photodiode row. Are set to be the same.
請求項16記載の発明の画像形成装置は、原稿の画像を読み取る請求項1ないし15の何れか一記載の画像読取装置と、この読み取った原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、を備える。 An image forming apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention forms an image on a recording medium on the basis of the image reading apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects of reading an image of a document and the read image of the document. A printer engine.
請求項17記載の発明は、原稿からの反射光である光画像情報を受光する複数の画素センサが主走査方向に配列された光電変換素子と、この光電変換素子を偶数画素センサからなる偶数画素群と奇数画素センサからなる奇数画素群とに2分し、かつ、これらの偶数画素群と奇数画素群とを各々主走査方向について前半部と後半部とに2分する4チャンネルの転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子により読み取られた光画像情報を4チャンネルの出力部に転送処理する転送回路とを備える画像読取装置を用いる画像読取方法であって、前記光電変換素子により原稿画像を読み取る工程と、前記転送回路に対して偶数画素群と奇数画素群とを各々前半部と後半部とに2分させる出力画素数を可変自在に設定する出力画素数設定工程と、設定された出力画素数に従い前記転送回路に4チャンネルの転送チャンネルを形成して前記光電変換素子により読み取られた光画像情報を4チャンネルの前記出力部に転送処理させる工程と、を備える。 According to the seventeenth aspect of the present invention, there is provided a photoelectric conversion element in which a plurality of pixel sensors that receive optical image information that is reflected light from a document are arranged in the main scanning direction; A four-channel transfer channel that divides a group into an odd-numbered pixel group composed of an odd-numbered pixel sensor and divides these even-numbered pixel group and odd-numbered pixel group into a first half and a second half in the main scanning direction, respectively. An image reading method using an image reading apparatus including a transfer circuit that forms and transfers optical image information read by the photoelectric conversion element to a 4-channel output unit, and reads a document image by the photoelectric conversion element And an output pixel number setting step for variably setting the number of output pixels for dividing the even-numbered pixel group and the odd-numbered pixel group into the first half and the second half of the transfer circuit, respectively, And a step of transferring processing optical image information to the output section of the four-channel read by forming a transfer channel of 4-channel the photoelectric conversion element to the transfer circuit in accordance with the number of output pixels.
請求項18記載の発明は、請求項17記載の画像読取方法において、読み取られた原稿の画像データの特徴を認識する工程と、認識された画像データの特徴に基づき2分させる画素センサ位置を判定し出力画素数を決定する工程と、を備える。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image reading method according to the seventeenth aspect, a step of recognizing the feature of the image data of the read document and a pixel sensor position to be divided into two based on the feature of the recognized image data are determined. And determining the number of output pixels.
請求項19記載の発明は、請求項18記載の画像読取方法において、前記認識する工程を実行する画像データ認識手段は、エッジ検出機能を有し、前記決定する工程は、前記画像データ認識手段により認識された画像データ中でそのデータ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定する。 According to a nineteenth aspect of the invention, in the image reading method according to the eighteenth aspect, the image data recognizing means for executing the recognizing step has an edge detection function, and the determining step is performed by the image data recognizing means. A plurality of pixel sensor positions having a large data change in the recognized image data are determined as the number of output pixels.
請求項20記載の発明は、請求項18又は19記載の画像読取方法において、前記光電変換素子を用いて原稿をプレスキャンするプレスキャン工程を備え、前記認識する工程は、プレスキャンにより取得された画像データを対象としてその特徴を認識する。
The invention according to
請求項21記載の発明は、請求項18又は19記載の画像読取方法において、前記認識する工程は、読取られた前ラインの画像データを対象としてその特徴を認識する。 According to a twenty-first aspect of the present invention, in the image reading method according to the eighteenth or nineteenth aspect, the step of recognizing recognizes the characteristics of the read image data of the previous line.
請求項22記載の発明は、請求項19ないし21の何れか一記載の画像読取方法において、前記決定する工程は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベル以下の場合には乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する。 According to a twenty-second aspect of the present invention, in the image reading method according to any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the determining step includes generating a random number when the amount of data change in the recognized image data is below a certain level. The random number generated by the means is determined as the number of output pixels.
請求項23記載の発明は、請求項19ないし21の何れか一記載の画像読取方法において、前記決定する工程は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベルより大きい場合には当該データ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定し、一定レベル以下の場合には乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する。 According to a twenty-third aspect of the present invention, in the image reading method according to any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the determining step includes the step of determining the data when the amount of data change in the recognized image data is greater than a certain level. A plurality of pixel sensor positions having a large change are determined as the number of output pixels, respectively, and when the level is below a certain level, a random number generated by the random number generator is determined as the number of output pixels.
請求項1,17記載の発明によれば、2分された偶数画素群と奇数画素群とをさらに各々前半部と後半部とに2分する上で、これらの分割位置、即ち、分割すべき出力画素数を可変設定自在としたので、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動が出現するのを防止でき、或いは、濃度差を目立ちにくくすることができる。
According to the inventions of
請求項2記載の発明によれば、光電変換素子が1ライン分のフォトダイオードアレイからなることで、例えば、カラー読取時は読取光が異なるので各RGB毎に1ラインフォトダイオードアレイ構成となっていればよく、複数ラインフォトダイオードアレイのライン毎の感度特性バラツキの影響を受けない効果を奏する。また、転送手段としては、4チャンネル分のアナログシフトレジスタを持つことにより高速化を実現でき、また、この4チャンネル分のアナログシフトレジスタへの移送手段としてシフトゲート回路のシフト電極の開閉で行うことができ、簡単な構成で移送誤差を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the photoelectric conversion element is composed of a photodiode array for one line, for example, since the reading light is different at the time of color reading, a one-line photodiode array configuration is provided for each RGB. The effect of not being affected by variations in sensitivity characteristics for each line of the multi-line photodiode array can be obtained. Further, as the transfer means, it is possible to realize high speed by having an analog shift register for 4 channels, and as a transfer means to the analog shift register for 4 channels, it is performed by opening and closing the shift electrode of the shift gate circuit. Therefore, a transport error can be prevented with a simple configuration.
請求項3記載の発明によれば、アナログシフトレジスタに要するオーバラップ領域を主走査方向の中央領域に限定することにより、高速化のメリットを活かしつつ、中央付近での分割位置の変更機能を発揮させることができる。 According to the third aspect of the invention, by limiting the overlap area required for the analog shift register to the center area in the main scanning direction, the function of changing the division position near the center is exhibited while taking advantage of high speed. Can be made.
請求項4記載の発明によれば、シフト電極の接続先を変更することにより、分割位置の変更設定に関する制御を簡単に実現することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to easily realize the control related to the change setting of the division position by changing the connection destination of the shift electrode.
請求項5記載の発明によれば、1ライン読取毎に出力画素数を可変自在に設定することで、中央部の繋ぎ目部分を変更するので、繋ぎ目部が1ライン単位で連続しないように可変設定でき、これにより繋ぎ目部が人間の目に認識しにくくすることができ、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動が出現するのを防止でき、或いは、濃度差を目立ちにくくすることができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the number of output pixels is variably set for each line reading, the joint portion at the center is changed, so that the joint portion does not continue in units of one line. It can be variably set, which makes it difficult for the joint part to be recognized by the human eye, and prevents the occurrence of linear density fluctuations in the sub-scanning direction at the center part in the main scanning direction, or the density difference can be reduced. It can be inconspicuous.
請求項6記載の発明によれば、1本或いは2本のシリアルデータにより画素数設定を行なうことができるので、光電変換素子への設定用の入力制御線を大幅に低減させることができ、簡単な構成で実現することができる。
According to the invention described in
請求項7記載の発明によれば、アナログシフトレジスタのオーバラップ領域においてシフト電極の接続が重複してしまうと1ラインフォトダイオードアレイの電荷が分散してしまうが、前半部と後半部とで重複しないように出力画素数が設定されるので、このような出力低下の異常を防止することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, if the connection of the shift electrode overlaps in the overlap region of the analog shift register, the charge of the one-line photodiode array is dispersed, but overlaps in the first half and the second half. Since the number of output pixels is set so as not to occur, such an abnormality in output reduction can be prevented.
請求項8,18記載の発明によれば、読取られた画像データを利用し、画像データ認識手段によりその特徴を認識し、認識結果に基づき適切な画素センサ位置を分割位置として判定し、対応する出力画素数を決定して分割位置を可変設定するので、実際の画像データに則して主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動が出現するのを防止でき、或いは、濃度差を目立ちにくくすることができる。
According to the invention described in
請求項9,19記載の発明によれば、画像データ認識手段のエッジ検出機能を利用し、画像データ中でデータ変化の大きな画素センサ位置を分割用位置に決定するので、人間の目において繋ぎ目の濃度変動を認識しにくい結果を得ることができ、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動が出現するのを防止でき、或いは、濃度差を目立ちにくくすることができる。 According to the ninth and nineteenth aspects of the present invention, the edge detection function of the image data recognition means is used to determine the pixel sensor position having a large data change in the image data as the division position. Therefore, it is possible to prevent the density variation from appearing in the central portion in the main scanning direction, or to prevent the density difference from being noticeable.
請求項10,20記載の発明によれば、原稿画像のプレスキャンに基づき画像データ中でデータ変化の大きな画素センサ位置の認識・判定処理を行なわせるので、請求項9,19記載の発明を確実に実現することができる。 According to the tenth and twentieth aspects of the present invention, the recognition / determination process of the pixel sensor position having a large data change in the image data is performed based on the prescan of the document image. Can be realized.
請求項11,21記載の発明によれば、通常の原稿画像は副走査方向にも相関性がある点に着目し、読取られた前ラインの画像データに基づき画像データ中でデータ変化の大きな画素センサ位置の認識・判定処理を行なわせるので、時間のかかるプレスキャンを要することなく、請求項9,19記載の発明を確実に実現することができる。
According to the invention described in
請求項12,22記載の発明によれば、均一な濃度の原稿の場合、データ変化の大きな位置を認識・判定しても規則性が発生し却って目立ってしまう可能性があるが、このようにデータ変化量が一定レベル以下の場合には規則性のない乱数を利用して分割位置用の出力画素数をランダムに可変設定するので、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動が出現するのを防止でき、或いは、濃度差を目立ちにくくすることができる。
According to the inventions of
請求項13,23記載の発明によれば、常に最適な分割位置用の出力画素数を決定することができる。
According to the inventions of
請求項14記載の発明によれば、光電変換素子が3ラインカラーCCD構成の場合、各色分解フィルタ毎の1ラインのフォトダイオードアレイに対して4チャンネルのアナログシフトレジスタを含む前述の構成を採ることにより、カラー読取時に対しても主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動を防止する効果があり、カラー画像読取時の中間調の濃度再現性を向上させることができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, when the photoelectric conversion element has a three-line color CCD configuration, the above-described configuration including a four-channel analog shift register is adopted for one-line photodiode array for each color separation filter. Accordingly, there is an effect of preventing density fluctuations that are straight in the sub-scanning direction at the center in the main scanning direction even during color reading, and halftone density reproducibility during color image reading can be improved.
請求項15記載の発明によれば、前半部側と後半部側とでアナログシフトレジスタとシフト電極の配置及び配線長が同じになるように設定することで、配線長等の違いによる影響を互いに打ち消し合うことができ、前半部側と後半部側との信号差を低減させ画像データの濃度差を低減させることができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the arrangement of the analog shift register and the shift electrode and the wiring length are set to be the same on the first half side and the second half side, so that the influence due to the difference in the wiring length and the like can be reduced. It is possible to cancel each other out, and it is possible to reduce the signal difference between the first half side and the second half side and reduce the density difference of the image data.
請求項16記載の発明によれば、請求項1ないし15記載の発明の画像読取装置を備えているので、請求項1ないし15記載の発明と同様の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, since the image reading device according to the first to fifteenth aspects of the present invention is provided, an image forming apparatus having the same effects as the first aspect of the present invention can be provided. it can.
本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[前提的構成例]
まず、図1に基づいて本発明の画像読取装置及び画像形成装置が適用されるフルカラーデジタル複写機1の概略構成について説明する。このデジタル複写機は、原稿から画像を読み取る画像読取装置であるスキャナ部2と、印刷用紙に画像を形成するプリンタ部3とを有する。
[Prerequisite configuration example]
First, a schematic configuration of a full-color digital copying
このプリンタ部3は、内部上方に配置されたドラム状の感光体4の周囲に、トナークリーナ5、帯電チャージャ6、レーザスキャナ7、4個の現像器8、転写ベルト9等が配置されており、この転写ベルト9や定着器10が用紙搬送路11に配置されることによりプリンタエンジンとしての電子写真機構12が形成されている。
In the
また、この電子写真機構12に用紙搬送路11で連通する位置には、サイズや方向が相違する印刷用紙を供給する複数の給紙カセット13や手差トレイ14が設けられており、これらの手差トレイ14や給紙カセット13にセットされた印刷用紙を駆動制御機構(図示せず)が電子写真機構12に供給する。なお、本実施の形態のプリンタ部3は、電子写真機構12により印刷用紙にフルカラーで画像を形成するので、4個の現像器8の各々には、YMCBk(Yellow,Magenta,Cyanide,Black)のカラートナー(図示せず)が個々に収納されている。
A plurality of
また、スキャナ部2は、本体ハウジング15の上面にコンタクトガラス16が設けられており、このコンタクトガラス16の上面に読取原稿(図示せず)が載置される。そして、このコンタクトガラス16に対向する位置に第1の走査ユニット17が移動自在に支持されており、この第1の走査ユニット17と対向する位置に第2の走査ユニット18が移動自在に支持されている。ここで、第1の走査ユニット17は、ハロゲンランプ19と反射面が45度に傾斜した反射ミラー20とで形成されており、第2の走査ユニット18は、各々45度に傾斜して内角90度で対向する一対の反射ミラー21,22で形成されている。
In the
そして、この第2の走査ユニット18の反射ミラー22と対向する位置には、結像光学系23を介して光電変換素子としての3ラインCCD24が固定的に配置されており、この3ラインCCD24には、CCDアレイからなりB光とG光とR光とを各々読み取るBラインとGラインとRライン(何れも図示せず)とが、数ラインの間隔で連設されている。
A three-
ここで、第1・第2の走査ユニット17,18の走査速度は2:1に設定されているので、コンタクトガラス16から第1・第2の走査ユニット17,18を介して3ラインCCD24まで連通する結像光路の光路長は、第1・第2の走査ユニット17,18が移動しても一定である。そして、このような一定長の結像光路により、コンタクトガラス16に載置されてハロゲンランプ19により照明された読取原稿の反射光を、3ラインCCD24が画像データに光電変換する。
Here, since the scanning speed of the first and second scanning units 17 and 18 is set to 2: 1, from the
次に、3ラインCCD24により光電変換されて得られる画像データを処理するスキャナIPU(Image Processing Unit)関連のハードウェア構成をその作用とともに図2を参照して説明する。図2はこのようなフルカラーデジタル複写機1のスキャナ部2に適用される従来のブロック図構成例を示す。スキャナIPUの制御部上の制御手段であるCPU92は、ROM93に格納されたプログラムを実行し、RAM94にデータ等を書き込むことで、スキャナIPUの全体を制御する。このCPU92はデジタル複写機1の全体に対するシステム制御部47側とシリアル通信により接続されており、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を実行する。さらに、システム制御部47は操作パネル25とシリアル通信により接続されており、ユーザからのキー入力指示により動作モード等を設定する。
Next, a hardware configuration related to a scanner IPU (Image Processing Unit) for processing image data obtained by photoelectric conversion by the three-
また、CPU92にはI/O(原稿検知センサ、ホームポジションセンサ、原稿圧板開閉センサ、冷却ファン等)95が接続されており、I/O95の検知及びオン/オフの制御がなされる。モータドライバ96は、CPU92からのPWM出力によりドライブされることで励磁パルスシーケンスを発生し、第1,2の走査ユニット17,18をスキャニング駆動させるパルスモータ97を駆動する。ハロゲンランプ19を点灯させるランプレギュレータ98もCPU92に接続されている。
Further, an I / O (document detection sensor, home position sensor, document pressure plate open / close sensor, cooling fan, etc.) 95 is connected to the CPU 92, and the I /
また、スキャナIPU上には3ラインCCD24から出力される画像データを順次処理する各種の処理回路等が設けられている。まず、3ラインCCD24はスキャナIPUの制御部上のタイミング回路(タイミング信号発生手段)99によってタイミング信号として各駆動クロックが与えられており、所定タイミングで各RGBのFirst(前半部)側とLast(後半部)側の各odd(奇数画素)、even(偶数画素)のアナログ信号をエミッタホロワ回路100RF,100RL,100GF,100GL,100BF,100BLに出力する。これらのエミッタホロワ回路100RF,…,100BLからアナログ処理手段を構成するアナログ処理回路101RF,…,101BLへ入力されたアナログ信号は、アナログ処理として減算法CDS(相関二重サンプリング)法によるサンプリング処理を受け、3ラインCCD24のオプティカルブラック部でラインクランプを実施し、First(前半部)側とLast(後半部)側の各々のODD,EVEN間の出力差を補正することで、各々の系統毎のアンプゲインの調整を行う。ゲイン調整後は、First(前半部)側とLast(後半部)側の各々のODD,EVENの2系統がマルチプレクサにより時系列的に合成されて1系統のアナログ信号となり、最終的に、DCレベルのオフセット調整を受けた後、A/Dコンバータ102RF,…,102BLに入力される。3ラインCCD24からA/Dコンバータ102RF,…,102BLまでの要素により、アナログ信号処理系が構成されている。
Various processing circuits for sequentially processing image data output from the 3-
A/Dコンバータ102RF,…,102BLに入力されたアナログ信号は、デジタル信号に変換された後、シェーディング補正回路及び時系列変換回路103に入力される。シェーディング補正回路では、First(前半部)側とLast(後半部)側とのFL出力を1ライン化して照明系の光量不均一や3ラインCCD24の画素出力(感度)のばらつきを補正するシェーディング補正処理機能を果たす。また、時系列変換回路部分では、各First(前半部)側とLast(後半部)側の出力をFIFO又はLIFOなどのメモリを用いて1ライン化する機能を持っている。シェーディング補正され1ライン化された画像データのうち、G,R用の画像データはライン間補正メモリ104R,104Gへ入力されて、3ラインCCD24上におけるRGB用のライン間のライン数分だけ遅延させることでライン上の位置合わせを行わせる処理を行い、ドット補正回路105へ入力される。ドット補正回路105では、ライン間補正メモリ104R,104Gから出力されたR,G用の画像データとシェーディング補正回路及び時系列変換回路103から出力されたB用の画像データに関して、1ライン以内のドットずれの補正処理が行われる。次いで、スキャナγ補正回路106では反射率リニアデータをルックアップテーブル方式により補正する。
The analog signals input to the A / D converters 102RF,..., 102BL are converted into digital signals and then input to the shading correction circuit and time
スキャナγ補正回路106により補正されたデジタルデータは、自動原稿色判定回路107と自動画像分離回路108とディレーメモリ109とを介してRGBフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト回路110、プリンタγ補正、書込処理回路111に入力される。
The digital data corrected by the scanner
自動原稿色判定回路107では、ACS(有彩/無彩判定)処理を行う。このACS処理では、黒/灰色の判定が行われる。自動画像分離回路108では、像域分離処理として、エッジ判定(白画素と黒画素の連続性により判定)、網点判定(画像中の山/谷ピーク画素の繰返しパターンにより判定)、写真判定(文字・網点外で画像データのある場合)を行うことで、文字及び印刷部(網点部)、写真部の領域を判定してCPU92に伝え、後段のRGBフィルタ・色変換、プリンタγ補正、YMCBkフィルタ、階調処理でパラメータや係数の切換えに使用される。
The automatic document
RGBフィルタでは、RGBのMTF補正、平滑化、エッジ強調、スルー等のフィルタ係数を、先の領域判定結果に応じて切換え設定する。色変換処理では、RGBのデジタルデータから、YMCBk変換、UCR、UCA処理を行う。変倍処理回路では、画像データの主走査方向に対して拡大/縮小処理を行う。RGBフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト回路110に対しては画像表示部112が接続されており、拡大/縮小処理後のデジタルデータの表示が可能とされている。クリエイト回路では、クリエイト編集、カラー加工を行う。クリエイト編集では、斜体、ミラー、影付け、中抜き処理等を行い、カラー加工ではカラー変換、指定色消去、アンダーカラー処理等を行う。プリンタγ補正、書込処理回路111では、先の領域判定結果に基づいてプリンタγ変換とフィルタ係数の設定を行う。階調処理では、ディザ処理を行い、ビデオコントロールでは書込タイミング設定や画像領域、白抜き領域の設定やグレースケールやカラーパッチ等のテストパターン発生を行うことができ、最終画像データを書き込み処理でレーザスキャナ7中のレーザダイオードへ出力できるように処理する。
In the RGB filter, filter coefficients such as RGB MTF correction, smoothing, edge enhancement, and through are switched and set according to the previous region determination result. In the color conversion process, YMCBk conversion, UCR, and UCA processes are performed from RGB digital data. The scaling processing circuit performs enlargement / reduction processing in the main scanning direction of the image data. An
このような各機能処理は、CPU92に接続されておりROM93に格納されたプログラムにより各処理の設定と動作とをシステム制御部47の指示により実行される。
Each of these function processes is connected to the CPU 92, and the setting and operation of each process is executed according to an instruction from the
[カラー3ラインCCDの従来の構成例]
カラー3ラインCCD24は、RGB毎の各感光画素1ラインに関して、各4チャンネル出力を行う構成となっており、パラレル化することで高速対応可能である。同時に、CCD駆動周波数を従来の偶数/奇数2チャンネルCCDに比べて駆動周波数を落とすことができるため、CCD駆動におけるタイミングマージンを確保することが可能である。RGB出力は1ライン毎の感光画素の表面に塗布されるRGBフィルタにより3ライン構成となっている。各色の構成は同じなのでR用の出力部の4チャンネルCCD部の構成を例に挙げて図3を参照して説明する。
[Conventional configuration example of color 3-line CCD]
The color 3-
図3は、R用の出力部の4チャンネル出力CCD24Rの構成を示したもので、中央に受光素子(感光画素、フォトダイオード等)S1〜S7400が1列に順番に配列された光電変換素子200と、転送回路を構成するシフトゲート1(201)、シフトゲート2(202)及びアナログシフトレジスタ1〜4(203〜206)と、4チャンネルの出力部となる出力バッファ1〜4(207〜210)とにより構成されている。
FIG. 3 shows a configuration of a four-
図3に示すように4チャンネル出力CCD24Rの場合は、信号出力が偶数画素センサからなる偶数画素群と奇数画素センサからなる奇数画素群とを、さらに各々左右に前半部と後半部とに2分割して全体で4系統(4チャンネル)の出力構成としているため、CCDアナログシフトレジスタ1〜4が203〜206で示す4つ独立して存在する。従って、CCDアナログシフトレジスタ1(203)によって奇数画素群の前半部に属する左端の受光素子による信号より順番に転送出力され、アナログシフトレジスタ2(204)によって偶数画素群の前半部に属する左端の受光素子による信号より順番に転送出力され、アナログシフトレジスタ3(205)によって奇数画素群の後半部に属する右端の受光素子による信号より順番に転送出力され、アナログシフトレジスタ4(206)によって偶数画素群の後半部に属する右端の受光素子による信号より順番に転送出力されることになる。
As shown in FIG. 3, in the case of the 4-
また、奇数画素群、偶数画素群各々の前半部、後半部(左右)から出力される最後の信号は、受光素子S1〜S7400の中央にて、隣り合わせで並ぶ受光素子S3699,S3700,S3701,S3702による信号となる。このような4チャンネル出力CCD24Rを駆動するために必要な制御信号(φ1A、φ2Aの2相転送クロック、φ2Bの最終段転送クロック、SHのシフトゲート信号、RSのリセット信号、CPのクランプ信号)はドライバ(図示せず)を介してタイミング回路99により生成される。
The last signals output from the first half and the second half (left and right) of each of the odd-numbered pixel group and even-numbered pixel group are the light-receiving elements S3699, S3700, S3701, and S3702 that are arranged side by side at the center of the light-receiving elements S1 to S7400. Signal. Control signals (φ1A, φ2A two-phase transfer clock, φ2B final transfer clock, SH shift gate signal, RS reset signal, CP clamp signal) necessary to drive such a 4-
ここに、図3中の楕円破線部の前半部・後半部の繋ぎ目領域(分割領域)について、図4を参照してより詳細に説明する。図4は当該繋ぎ目領域の詳細構成例を拡大して示す回路構成図であり、中央部の受光画素(画素センサ)は原理化した等価回路として示すように、各々フォトダイオードとMOS容量(蓄積部)との並列回路で構成されている。原稿から反射された入力光はフォトダイオードで光電変換されて光電流となり、MOS容量に蓄積されて信号電荷となり、この電荷がシフトゲート1(201)又はシフトゲート2(202)での各感光画素毎に接続されたシフト電極211を通してCCDアナログシフトレジスタ1〜4(203〜206)の何れかに移送される。シフトゲート信号SHがシフト電極211をON、OFFさせるパルスであり、ONすると感光画素の電荷が移送される。この電荷は2相転送クロックφ1A、φ2AによりCCDアナログシフトレジスタ1〜4(203〜206)を順次転送されて、最終段転送クロックφ2Bにより出力バッファ出力バッファ1〜4(207〜210)を介して電圧信号OS1〜OS4としてOS端子より出力される。
Here, the joint area (divided area) of the first half and the second half of the elliptical broken line part in FIG. 3 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged circuit configuration diagram showing an example of the detailed configuration of the joint region. The light receiving pixel (pixel sensor) in the center is a photodiode and a MOS capacitor (accumulation) as shown as a principled equivalent circuit. Part) and a parallel circuit. The input light reflected from the original is photoelectrically converted by a photodiode to become a photocurrent, accumulated in a MOS capacitor to become a signal charge, and this charge becomes each photosensitive pixel in the shift gate 1 (201) or the shift gate 2 (202). It is transferred to any one of the CCD
このような4チャンネルCCD24Rの構成自体は白黒デジタル複写機等での従来技術となっているものである。
Such a configuration of the 4-
ここに、白黒機においては、白黒が明確に判るように画像処理(AE、地肌除去)されることが一般的なユーザには望まれており、中間調での濃度はあまり問題とならなかった。しかし、3ラインCCDによるカラーCCDにおいては色再現性の追求により中間調での色再現の要求が高いためFL型CCD特有な前述したような下記の不具合が起こる可能性がある。即ち、4チャンネル出力CCDの場合、中央分割位置の画素でその違いが発生することになり、画像としては、主走査方向の中央部分にて副走査方向に一直線にその違いが発生することになる。従来の偶数/奇数2チャンネル出力のCCDの場合で同じことが発生しても、1画素単位での違いであるので、その差がほとんど判らないが、前半/後半分割タイプの場合、濃度の違いとしてはっきり認識されてしまう可能性がある。 Here, in a black-and-white machine, it is desired for general users to perform image processing (AE, background removal) so that black and white can be clearly understood, and the density in halftones has not been a problem. . However, in color CCDs using three-line CCDs, there is a high demand for halftone color reproduction due to the pursuit of color reproducibility, so the following problems peculiar to FL CCDs may occur. That is, in the case of a four-channel output CCD, the difference occurs at the pixel at the center division position, and as an image, the difference occurs in a straight line in the sub-scanning direction at the central portion in the main scanning direction. . Even if the same occurs in the conventional CCD with even / odd 2-channel output, the difference is in the unit of one pixel, so the difference is hardly understood, but in the case of the first half / second half division type, the difference in density May be clearly recognized.
[実施の形態]
本発明は、このような偶数画素センサからなる偶数画素群と奇数画素センサからなる奇数画素群とに2分し、かつ、これらの偶数画素群と奇数画素群とを各々主走査方向について前半部と後半部とに2分して出力する4チャンネル出力CCDに関して、読取1ライン単位で各々の前半/後半の分割位置(繋ぎ目位置)を変更する、即ち、偶数画素群と奇数画素群との各々について前半部、後半部の2分割の各有効出力画素数を可変自在に設定することによって、主走査方向の中央部分で副走査方向に一直線な濃度変動を防止ないしは目立たなくするものである。
[Embodiment]
The present invention bisects an even pixel group composed of such even pixel sensors and an odd pixel group composed of odd pixel sensors, and divides these even pixel group and odd pixel group into the first half in the main scanning direction. With respect to the 4-channel output CCD that divides the output into the second half and the second half, the division position (joint position) of each first half / second half is changed in units of one reading line, that is, between the even pixel group and the odd pixel group. For each, the number of effective output pixels divided into two in the first half and the second half is variably set, so that density fluctuations that are linear in the sub-scanning direction are prevented or inconspicuous in the central portion in the main scanning direction.
図5に本実施の形態の4チャンネル出力CCD24Rの構成例を示す。なお、図面中の符号としては図3等に示した符号と同一符号を用いて示す。
FIG. 5 shows a configuration example of the 4-
OS1、OS3出力のODD側のCCDアナログシフトレジスタ1,3(203,205)とOS2、OS4出力のEVEN側のCCDアナログシフトレジスタ2,4(204,206)は、各々主走査方向の中央画素領域でオーバラップするオーバラップ領域212を有する配置構成となっている。オーバラップ領域212としては最大で全画素数を採る構成も可能であるが、高速化のメリットがなくなるので、本実施の形態のように主走査方向の中央画素付近での繋ぎ目位置の移動で人間の目に付きにくい範囲で繋ぎ目の画素数を移動できる範囲に定めるのが望ましい。本実施の形態では、中央部から±200画素としてオーバラップ領域212が400画素分に設定されている例を示す。
The ODD-side CCD
画素数設定回路(出力画素数設定手段)213により繋ぎ目部の位置(出力画素数)が設定されるが、この設定はCPU92からタイミング回路99を介して3ラインCCD24の画素数設定回路213に接続するシリアルデータにより有効な画素数が制御される。
The position of the joint (output pixel number) is set by the pixel number setting circuit (output pixel number setting means) 213, and this setting is sent from the CPU 92 to the pixel
図5では、図示上、簡単に説明するためにEVEN側分割設定については3698画素以下を前半部側出力とし、3700画素以上を後半部側出力として設定されている例を示している。シリアルデータ1によりこのような分割画素数設定数(出力画素数)が与えられることによりEVEN側が設定される。同様にODD側分割設定については3701画素以下を前半部側出力とし、3703画素以上を後半部側出力として設定されている例を示している。シリアルデータ2によりこのような分割画素数設定数(出力画素数)が与えられることによりODD側が設定される。本実施の形態では、説明を簡単にするため、EVEN側とODD側との分割画素位置に差を与えていない例を示しているが、EVEN側とODD側との分割画素はオーバラップ領域212内で各シリアルデータ1、2により自由に設定できる。
FIG. 5 shows an example in which the EVEN-side division setting is set to 3698 pixels or less as the first half side output and 3700 pixels or more as the second half side output for easy explanation. By giving such a set number of divided pixels (number of output pixels) by
なお、図5を参照して本実施の形態の4チャンネル出力CCD24Rの物理的構成の特徴について説明する。本実施の形態では、CCDアナログシフトレジスタ1、2、3、4(203〜206)を中央のフォトダイオード200に対する配置及び配線長を前半部側と後半部側とで同じにすることで配線長の違いからの信号遅延時間差を低減させて画像データの濃度差を低減させ得る構成とされている。即ち、前半部側のCCDアナログシフトレジスタ1、2(203,204)の配置関係と後半部側のCCDアナログシフトレジスタ3、4(204,205)の配置関係とを中央のフォトダイオード200に対して対称となる配置構成とすることで実現できる。具体的には前半部側のEVEN出力(OS2)用のCCDアナログシフトレジスタ2(204)をフォトダイオード200の近くに配置させた場合は後半部側のODD出力(OS3)用のCCDアナログシフトレジスタ3(S205)も同様に近くに配置させることで配線長の違い等の影響が前半部側と後半部側とで互いに打ち消し合う構成とされている。逆に、前半部側のODD出力(OS1)用のCCDアナログシフトレジスタ1(203)をフォトダイオード200の近くに配置させた場合は後半部側のEVEN出力(OS4)用のCCDアナログシフトレジスタ4(S206)も同様に近くに配置させるようにしてもよい。
The characteristics of the physical configuration of the 4-
図5中の中央部分のオーバラップ領域212に対する楕円破線部の前半部・後半部の繋ぎ目領域(分割領域)について、図6を参照してより詳細に説明する。図6は当該繋ぎ目領域の詳細構成例を拡大して示す回路構成図であり、
ODD側のCCDアナログシフトレジスタ1,3(203,205)のオーバラップ領域121に関してシフトゲート1(201)のシフト電極2(214)により選択が可能であり、画素数設定回路213のH、Lレベルにより何れのCCDアナログシフトレジスタ1,3(203,205)に電荷を移送させるかを決定する。即ち、本実施の形態の画素数設定回路213はシフト電極2(214)の接続を選択切換えする接続選択手段として構成されている。本例ではODD側分割設定を、3701画素以下を前半部側出力とし、3703画素以上を後半部側出力とし設定されている例を示している。
A joint area (divided area) in the first half and the latter half of the elliptical broken line part with respect to the
The overlap region 121 of the CCD
この状態でシフトゲート信号SHが入力されると、シフト電極1(215)を介して感光画素の電荷がCCDアナログシフトレジスタ1又は3(203又は205)に移送されて転送クロックにより転送する。シフトゲート信号SHのOFF時間に次の画素数設定位置を変更するようにシリアルデータ1が入力されシフト電極2(214)のON、OFF位置を制御する。これを繰り返すことで、1ライン毎の繋ぎ目の位置(分割位置)を可変自在に変更設定することが可能となり、直線上に連続して並ばないようにすることで繋ぎ目部の濃度変化を認識できないレベルとすることが可能である。ODD側のシフト電極2(214)のON側が有効な画素となり、これが有効画素数設定(出力画素数設定)を行っている。OFF側は無効な画素扱いとなり、CCDアナログシフトレジスタ1又は3(203又は205)で空送りとして転送される。これは後段の時系列変換回路103により前半部側(First側)、後半部側(Last側)の時系列変換される時に画素数設定回路2に設定したシリアルデータ1を基づいて削除され合成されることになる。EVEN側のCCDアナログシフトレジスタ2,4(204,206)に対する繋ぎ目位置の設定も同様に行えるので説明は省略する。
When the shift gate signal SH is input in this state, the charge of the photosensitive pixel is transferred to the CCD
なお、画素数設定回路1,2のシリアルデータ1,2は繋ぎ目部による副走査方向で連続性が認識できないようなものとする必要がある。そこで、繋ぎ目部(分割位置)となる出力画素数の決定方法について説明する。概略的には、画素数設定回路213のシリアルデータを繋ぎ目部による副走査方向での連続性が認識できないような規則性がないものとする方法と、原稿からの読取り画像データの特徴を認識しその濃度変化の大きな画素位置を繋ぎ目部として可変設定する方法とを用いることで、本実施の形態では、人間の目において認識しにくくしたものである。
The
図7は図2に対応させて示す本実施の形態のスキャナ部2に適用されるブロック図構成例を示す。なお、図7では、エミッタホロワ回路100ないしスキャナγ補正回路106部分を前段処理部114、RGBフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト回路110及びプリンタγ補正、書込処理回路111を後段処理部115としてまとめて示す。本実施の形態のスキャナ部2では、図7に示すように、スキャナγ補正回路106の後段に画像データ認識回路(画像データ認識手段)301と乱数発生回路(乱数発生手段)302とが付加されている。
FIG. 7 shows a block diagram configuration example applied to the
画像データ認識回路301は、読み取られた原稿の画像データの特徴として、オーバラップ領域212でのエッジ検出を行なう機能を持たせたものである。エッジ検出機能は、白から黒、又は、黒から白への変化を検出する機能であり、オーバラップ領域212での画像データについて最大のデータ変化点位置を検出し、その画素数をデータバスを介してCPU92へ通知する。この通知により、CPU92は最大変化点の画素数を出力画素数としてシリアルデータ1,2に変換してタイミング回路99を介してCCD24へ送信させる。
The image
ここに、このような画像データ認識回路301の構成例を図8に示す。スキャナγ補正後の各RGB画像データは画像データ認識回路301に入力される。画像データ認識回路301では画像のエッジ検出を行う回路として、図示例では最も簡単な構成で実現できる前画素差算出回路303によって主走査ラインの前画素との差分演算を行う例を示している。前画素差算出回路303はオーバラップ領域212(本例では、400画素分)の画素数をCPU92より接続されているアドレスバスとデータバスによってコントロールロジック部304によって設定される。コントロールロジック部304にはタイミング回路99からの画像クロック及びライン同期信号が入力されており、この信号から同期をとることによりオーバラップ領域212の画像データのエッジ部の画素位置をカウントし上記の差分演算を実行することができる。差分演算結果は次段の最大値検出回路305に入力される。最大値検出回路305では主走査1ライン毎に差分結果の最大値を最大値保持レジスタ1(306)へ入力し、最大値の次に小さな値を最大値保持レジスタ2(306)へ入力し、その最大値の画素位置を最大画素カウンタ値保持レジスタ1(307)へ入力し、その最大値の次に小さな値の画素位置を最大画素カウンタ値保持レジスタ2(307)へ入力する。これらのレジスタ値はコントロールロジック回路304を介して割込処理等でCPU92により読み取られる。ここに、決定手段の機能がCPU92により実行される。これより、繋ぎ目部用の出力画素数を最大値と最大値の次に小さな値との画素カウンタ値よりODD,EVE別に決定することができる。
An example of the configuration of such an image
ところで、オーバラップ領域212内が均一な濃度の原稿の場合、画像データ認識回路301により認識された濃度の最大変化点を繋ぎ目に設定することによっては、却って規則性が発生し、その繋ぎ目を目立たせてしまうことが考えられる。このような場合には、画素数設定回路213のシリアルデータを繋ぎ目部による副走査方向での連続性が認識できないような規則性がないものとする方法の一例として、ランダムな出力画素数を可変設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、乱数発生回路302を前述の画像データ認識回路301に接続して設けることにより、このようなケースでは繋ぎ目部の出力画素数としてランダムな乱数を設定できるようにしている。画像データ認識回路301で濃度変化点の変化量が一定レベル以下の場合には乱数発生要求信号をLレベルにすることで乱数発生回路302に乱数発生を指示する。
By the way, in the case of a document having a uniform density in the
即ち、画像データ認識回路301において、比較回路308ではエッジ部の変化点がCPU92から設定されるレベル以上であるかを比較する回路となっており、最大値保持レジスタ値1、2(306)と1ライン毎に比較することによりコントロールロジック部304を介してRGB別、ODD/EVEN別の乱数発生要求信号を乱数発生回路302に入力する構成となっている。変化点がCPU92から設定されるレベル以上ならばHレベル信号を生成する。変化点がCPU92から設定されるレベル以下ならばLレベル信号を生成する。
That is, in the image
乱数発生回路302では各色毎のランダムビット生成回路1、2(310)によりオーバラップ領域212内の画素位置のランダムな値を出力する機能を有している。ランダムビット生成回路1、2(310)の内部にある画素カウンタの設定範囲内のランダムな画素位置を出力する。この画素カウンタの設定範囲内はCPU92に接続されているアドレスバスとデータバスによってコントロールロジック部311を介して設定される。コントロールロジック部311にはタイミング回路99からの画像クロック及びライン同期信号が入力されており、この信号から同期をとることによりオーバラップ領域212の画素位置をカウントすることができる。上述の各乱数発生要求信号がHレベル信号時はランダムビット生成回路1、2(310)は動作しない。一方、各乱数発生要求信号がLレベル信号時はランダムビット生成回路1、2(310)がランダムな値を出力する動作を実行してランダムな繋ぎ目情報をCPU92へ伝えることが実現できる。
The random
よって、CPU92では読み取られた最大画素カウンタ値保持レジスタ値1、2(306)、又はランダムビット生成回路1、2(310)からの繋ぎ目の画素位置値をシリアルデータ1、2に変換してCCD24に入力する。
Therefore, the CPU 92 converts the read pixel position value of the maximum
図9に、ある原稿画像を読み取った場合の画像データ認識回路301に入力したオーバラップ領域212の画像データと前画素差算出回路303の差分演算結果を示す。この原稿ようにオーバラップ領域212内のエッジ部はエッジ部1の128画素目、エッジ部2の220画素目、エッジ部3の315画素目の3カ所ある場合は最大値保持レジスタ1(306)には前画素差の最大値(絶対値)の−60が設定され、最大画素カウンタ値保持レジスタ1(307)にはその時の128画素目が設定される。最大値保持レジスタ2(306)には前画素差の最大値の次に小さい値(絶対値)の40が設定され、最大画素カウンタ値保持レジスタ2(307)にはその時の220画素目が設定される。比較回路308には所定値の一例として、例えば、±5がCPU92から予め設定されており比較が行われる。エッジ部の変化点は所定値以上なので繋ぎ目部はオーバラップ領域212内の128画素目と220画素目に設定される。CCD24の画素数設定回路213のシリアルデータ1、2の各々が設定される。
FIG. 9 shows the image data of the
次に、CPU92により実行される画像データ認識処理等を伴う繋ぎ目位置用の出力画素数決定処理例を図10に示す概略フローチャートを参照して説明する。なお、画像データ認識モードの設定は、操作表示部25又はSPモードの各キー入力に従いユーザ又はサービスマンにより行なわれる。まず、プレスキャンモードキーが押下されていれば(ステップS1のY)、スキャナ部2により原稿画像のプレスキャンを実行する(プレスキャン手段、プレスキャン工程)。プレスキャンモードキーが押下されていなければ(S1のN)、原稿画像を1ライン毎に読取りながらその認識処理を行なうシリアルデータ常時送信処理設定が行なわれ(S2)、その後、通常通り原稿画像の読取り動作を行う。このようにして通常読取りを行ないながら画像データ認識回路301により上述したような画像データ認識処理を行なう場合には、その検出動作において、最低でも1ライン以上の遅れが発生する。実際には、シェーディング補正、ライン間補正、ドット補正、スキャナγ補正等の各種画像処理回路を経由してくるため、数ラインの遅れが生ずる。ここに、通常の原稿画像は副走査方向にも相関性があるので、数ライン程度の遅れはあまり問題とならない。よって、このような場合、実際の原稿画像読取り動作において読取られた前ラインの画像データを対象として画像データ認識回路301に認識処理を実行させることができる。
Next, an example of processing for determining the number of output pixels for the joint position accompanied by image data recognition processing and the like executed by the CPU 92 will be described with reference to a schematic flowchart shown in FIG. The image data recognition mode is set by the user or service person according to the
もっとも、副走査方向に相関性のない特殊な原稿等の読取り時にはこのような方式は問題となる場合があるので、プレスキャンモードを実行させる。このプレスキャンモードでは(S1のY)、プレスキャンにより読み取られる画像データに対するシリアルデータ蓄積処理の設定がなされる(S3)。この場合、実際の原稿読取りに先立つプレスキャンにより予め画像データを取得するため、画像データ認識回路301においてライン遅れなしに繋ぎ目部用の出力画素数を設定することができる。
However, such a method may cause a problem when reading a special document having no correlation in the sub-scanning direction, so the pre-scan mode is executed. In this pre-scan mode (Y in S1), serial data accumulation processing is set for image data read by pre-scan (S3). In this case, since image data is acquired in advance by pre-scanning prior to actual document reading, the image
なお、このようなプレスキャン処理においても、前述の画像データ認識回路301及び乱数発生回路302について説明した一連の動作は行われる。CPU92では読み取られた最大画素カウンタ値保持レジスタ値1、2(306)又はランダムビット生成回路1、2(310)からの繋ぎ目の画素位置値をRAM94にライン毎に各々記憶させておく。本スキャン時にはこの記憶させておいた画素位置値をシリアルデータ1、2に変換してタイミング回路99を介してCCD24の画素数設定回路213へ入力する。
Even in such a pre-scan process, the series of operations described for the image
このようなプレスキャンモードの有無設定後は、3種類の繋ぎ目用の出力画素数設定モードの選択処理が実行される。まず、ランダムモードの場合には(S4のY)、画像データ認識回路301に対してランダムモード設定を行なうことにより、出力画素数として常時乱数を発生させるように接続信号線をLレベルにし乱数発生回路302よりオーバラップ領域212でのランダムな出力画素数設定を行なう(S5)。最大変化検出モードでは(S6のY)、常時最大変化検出を行ない、オーバラップ領域212での最大変化点の出力画素数設定を行なう(S7)。(最大変化検出モード+ランダムモード)では(S8のY)、変化点のレベルにより、変化点が一定レベルより大きい場合には最大変化検出モードを実行し、変化点が一定レベル以下の場合にはランダムモードを実行させるように切り替えるモードを行なう(S9)。
After setting the presence / absence of such a pre-scan mode, selection processing of the output pixel number setting mode for three types of joints is executed. First, in the case of the random mode (Y in S4), the random number is generated by setting the connection signal line to the L level so that the random number is always generated as the number of output pixels by setting the random mode in the image
2 画像読取装置
12 プリンタエンジン
200 光電変換素子
201,202 シフトゲート回路
203〜206 アナログシフトレジスタ
207〜210 出力部
212 オーバラップ領域
213 出力画素数設定手段
214,215 シフト電極
301 画像データ認識手段
302 乱数発生手段
2
Claims (23)
この光電変換素子を偶数画素センサからなる偶数画素群と奇数画素センサからなる奇数画素群とに2分し、かつ、これらの偶数画素群と奇数画素群とを各々主走査方向について前半部と後半部とに2分する4チャンネルの転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子により読み取られた光画像情報を4チャンネルの出力部に転送処理する転送回路と、
前記転送回路に対して偶数画素群と奇数画素群とを各々前半部と後半部とに2分させる出力画素数を可変自在に設定する出力画素数設定手段と、
を備える画像読取装置。 A photoelectric conversion element in which a plurality of pixel sensors that receive optical image information that is reflected light from a document are arranged in the main scanning direction;
This photoelectric conversion element is divided into an even pixel group composed of even pixel sensors and an odd pixel group composed of odd pixel sensors, and these even pixel group and odd pixel group are divided into the first half and the second half in the main scanning direction, respectively. A transfer circuit that forms a transfer channel of 4 channels that divides into two parts, and transfers optical image information read by the photoelectric conversion element to an output part of 4 channels;
Output pixel number setting means for variably setting the number of output pixels that divides the transfer circuit into even-numbered pixel groups and odd-numbered pixel groups into a first half and a second half, respectively;
An image reading apparatus comprising:
前記転送回路は、前記各出力部に対してデータ転送を行う4チャンネルのアナログシフトレジスタと、前記光電変換素子の前記各蓄積部に蓄積された電荷を前記アナログシフトレジスタに移送させるシフトゲート回路とからなり、
前記シフトゲート回路は、前記アナログシフトレジスタに対する移送先が前記出力画素数設定手段の出力画素数の設定に応じて選択切換え自在で前記蓄積部に蓄積された電荷を選択された前記アナログシフトレジスタに対して移送させる画素センサ単位の複数のシフト電極を備える請求項1記載の画像読取装置。 Each pixel sensor of the photoelectric conversion element comprises a photodiode that receives light image information and performs photoelectric conversion, and an accumulation unit that accumulates a potential signal converted by the photodiode as a charge,
The transfer circuit includes a 4-channel analog shift register that transfers data to the output units, and a shift gate circuit that transfers charges accumulated in the storage units of the photoelectric conversion elements to the analog shift register. Consists of
In the shift gate circuit, the transfer destination for the analog shift register can be selected and switched in accordance with the setting of the number of output pixels of the output pixel number setting means, and the charge stored in the storage unit is transferred to the selected analog shift register. The image reading apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of shift electrodes for each pixel sensor to be transferred.
前記画像データ認識手段は、プレスキャンにより取得された画像データを対象としてその特徴を認識する、請求項8又は9記載の画像読取装置。 Pre-scanning means for pre-scanning a document using the photoelectric conversion element;
The image reading apparatus according to claim 8, wherein the image data recognition unit recognizes characteristics of image data acquired by prescanning.
前記画像データ認識手段は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベル以下の場合には前記乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する、請求項9ないし11の何れか一記載の画像読取装置。 Equipped with random number generation means,
12. The image data recognizing means determines the random number generated by the random number generating means as the number of output pixels when the data change amount in the recognized image data is below a certain level. An image reading apparatus according to claim 1.
前記画像データ認識手段は、認識された画像データ中のデータ変化量が一定レベルより大きい場合には当該データ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定し、一定レベル以下の場合には前記乱数発生手段により生成された乱数を出力画素数として決定する、請求項9ないし11の何れか一記載の画像読取装置。 Equipped with random number generation means,
When the data change amount in the recognized image data is larger than a certain level, the image data recognizing means determines a plurality of pixel sensor positions where the data change is large as the number of output pixels, and The image reading apparatus according to claim 9, wherein the random number generated by the random number generation unit is determined as the number of output pixels.
この読み取った原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、
を備える画像形成装置。 An image reading apparatus according to any one of claims 1 to 15, which reads an image of a document;
A printer engine that forms an image on a recording medium based on the read image of the document;
An image forming apparatus comprising:
前記光電変換素子により原稿画像を読み取る工程と、
前記転送回路に対して偶数画素群と奇数画素群とを各々前半部と後半部とに2分させる出力画素数を可変自在に設定する出力画素数設定工程と、
設定された出力画素数に従い前記転送回路に4チャンネルの転送チャンネルを形成して前記光電変換素子により読み取られた光画像情報を4チャンネルの前記出力部に転送処理させる工程と、
を備える画像読取方法。 A photoelectric conversion element in which a plurality of pixel sensors that receive optical image information that is reflected light from a document are arranged in the main scanning direction, and this photoelectric conversion element is an odd-numbered pixel group that includes even-numbered pixel sensors and odd-numbered pixel sensors. A four-channel transfer channel that divides the pixel group into two and divides the even-numbered pixel group and the odd-numbered pixel group into the first half and the second half in the main scanning direction is formed. An image reading method using an image reading apparatus including a transfer circuit that transfers read optical image information to a 4-channel output unit,
Reading a document image with the photoelectric conversion element;
An output pixel number setting step for variably setting the number of output pixels for dividing the even-numbered pixel group and the odd-numbered pixel group into the first half and the second half with respect to the transfer circuit;
Forming a transfer channel of 4 channels in the transfer circuit according to the set number of output pixels and transferring the optical image information read by the photoelectric conversion element to the output unit of 4 channels;
An image reading method comprising:
認識されたその特徴に基づき2分させる画素センサ位置を判定し出力画素数を決定する工程を、
を備える請求項17記載の画像読取方法。 Recognizing the characteristics of the image data of the read document;
Determining a pixel sensor position to be divided into two based on the recognized feature and determining the number of output pixels;
An image reading method according to claim 17.
前記決定する工程は、認識された画像データ中でそのデータ変化が大きい複数の画素センサ位置を各々出力画素数として決定する、請求項18記載の画像読取装置。 Image data recognition means for performing the recognition step has an edge detection function,
The image reading apparatus according to claim 18, wherein the determining step determines a plurality of pixel sensor positions having a large data change in the recognized image data as the number of output pixels.
前記認識する工程は、プレスキャンにより取得された画像データを対象としてその特徴を認識する、請求項18又は19記載の画像読取方法。 A pre-scanning step of pre-scanning a document using the photoelectric conversion element;
20. The image reading method according to claim 18 or 19, wherein the recognizing step recognizes the feature of image data acquired by prescanning.
In the determining step, when the amount of data change in the recognized image data is larger than a certain level, a plurality of pixel sensor positions where the data variation is large are determined as the number of output pixels, respectively. The image reading method according to any one of claims 19 to 21, wherein the random number generated by the random number generation means is determined as the number of output pixels.
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