JP2006086577A - Image scanner - Google Patents
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Description
本発明は、画像を光学的に読み取ってデジタル画像信号を出力する画像読取装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus that optically reads an image and outputs a digital image signal.
画像読取装置では、ハロゲンランプ、蛍光ランプ等の光源によって原稿に光を照射し、原稿からの反射光または透過光を固体撮像素子が受光する。そして、固体撮像素子によって読み取られた画像信号をデジタル信号に変換した後、シェーディング処理等を施す補正部に出力するように構成されている。 In the image reading apparatus, the original is irradiated with light by a light source such as a halogen lamp or a fluorescent lamp, and the solid-state image sensor receives reflected light or transmitted light from the original. And after converting the image signal read by the solid-state image sensor into a digital signal, it outputs to the correction | amendment part which performs a shading process etc.
ここで、固体撮像素子の一例として、CCDラインセンサの構成について説明する。CCDラインセンサは、1列に配列された多数の光電変換受光素子(フォトセル)と、多数の受光素子に沿って設けられた転送レジスタとを有している。各受光素子は、受光量に応じた量の電荷を生成する。そして、各受光素子で生成された電荷はそこに蓄積されていく。所定の時間(電荷蓄積時間)が経過した後シフトパルスがCCDラインセンサに供給されると、受光素子に蓄積された電荷は全て転送レジスタの対応する位置にシフトされる。転送レジスタにシフトされた電荷は、転送レジスタに印加される駆動パルス信号により、順次転送レジスタを転送されてゆき、出力端からシリアルな信号として出力される。 Here, a configuration of a CCD line sensor will be described as an example of a solid-state imaging device. The CCD line sensor has a large number of photoelectric conversion light receiving elements (photocells) arranged in a line and a transfer register provided along the large number of light receiving elements. Each light receiving element generates an amount of charge corresponding to the amount of light received. And the electric charge produced | generated by each light receiving element is accumulate | stored there. When a shift pulse is supplied to the CCD line sensor after a predetermined time (charge accumulation time) has elapsed, all the charges accumulated in the light receiving element are shifted to corresponding positions in the transfer register. The charge shifted to the transfer register is sequentially transferred to the transfer register by a drive pulse signal applied to the transfer register, and is output as a serial signal from the output terminal.
係るCCDラインセンサにおいては、受光素子で生成された電荷または入射光の一部が転送部に漏れ込み、ノイズ電荷であるスミア電荷が発生することがある。そして、転送レジスタにおいて電荷が出力端まで転送されていく過程で、転送中の信号電荷にスミア電荷が加算され、出力される画像における、転送レジスタの転送経路に沿った位置に高輝度部分が帯状に広がるスミアと呼ばれる現象が発生する。 In such a CCD line sensor, a part of the charge generated by the light receiving element or incident light may leak into the transfer unit, and a smear charge that is a noise charge may be generated. In the process in which the charge is transferred to the output end in the transfer register, the smear charge is added to the signal charge being transferred, and in the output image, a high-luminance portion is stripped at a position along the transfer path of the transfer register. A phenomenon called smear occurs.
そこで、特許文献1には、受光素子がCCDラインセンサ内に一体的に配置されたアルミ等の金属からなる遮光膜で覆われた光学的黒画素に対応した光源点灯時のセンサ出力値から光源消灯時のセンサ出力値を減算することによってスミア量を補正値として導出し、導出されたスミア量に基づいて、転送レジスタから出力された出力信号に対して補正処理を施す技術が開示されている。
光学的黒画素では、CCDラインセンサ内に一体的に配置された遮光膜によって遮光されているために、光学的黒画素の受光素子と遮光膜とから構成された容量素子に電荷が蓄積される。この電荷の蓄積量は温度によって変動するため、センサ出力値が温度変動の影響を受けてしまう。また、光学的黒画素には、遮光膜を通過して赤外光が入射することがあり、その場合、正確なスミア量を求めることができなくなる。よって、光学的黒画素に対応したセンサ出力値に基づいて導出されるスミア量を用いることによっては、正確な補正を行うことができず、スミアを十分に低減できない場合がある。 In the optical black pixel, since the light is shielded by the light shielding film integrally disposed in the CCD line sensor, electric charges are accumulated in the capacitive element composed of the light receiving element and the light shielding film of the optical black pixel. . Since the amount of accumulated charge varies depending on the temperature, the sensor output value is affected by the temperature variation. In addition, infrared light may enter the optical black pixel through the light-shielding film, and in this case, an accurate smear amount cannot be obtained. Therefore, by using the smear amount derived based on the sensor output value corresponding to the optical black pixel, accurate correction cannot be performed, and the smear may not be sufficiently reduced.
そこで、本発明の目的は、スミアを十分に低減することが可能な画像読取装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of sufficiently reducing smear.
本発明の画像読取装置は、読取原稿に光を照射する光源と、前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光して受光量に応じた量の電荷を発生する一方向に配列された複数の受光素子、前記受光素子で発生した電荷を前記一方向と平行に転送する転送レジスタ、及び、前記転送レジスタから転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する出力部を有する固体撮像素子と、前記複数の受光素子で発生した電荷を各受光素子から同時に前記転送レジスタにシフトさせるシフトパルスを含むゲート信号を生成するゲート信号生成手段とを備えている。さらに、本発明においては、シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷が前記転送レジスタにおいて前記出力部に向けて転送されると共に、当該シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷がすべて前記出力部に達してから次のシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタに電荷がシフトさせられるまでの間の少なくとも一部の期間に前記転送レジスタにおいて電荷が前記出力部に向けて転送されるように、前記転送レジスタに印加される互いに位相の異なる複数の駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段と、前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号においてシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷に対応した画素部分に先行又は後続する非画素部分の信号レベルに基づいて、出力信号の補正値を導出する補正値導出手段と、前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号において前記画素部分のうち有効画素に係る有効部分の信号レベルから、前記補正値導出手段が導出した補正値を減算する補正手段とを備えている。 An image reading apparatus according to the present invention includes a light source that irradiates light to a read original, and a plurality of light sources arranged in one direction that receive reflected light or transmitted light from the read original and generate an amount of charge corresponding to the amount of light received. And a transfer register that transfers charges generated in the light receiving element in parallel with the one direction, and an output unit that outputs an output signal having a signal level corresponding to the amount of charge transferred from the transfer register. A solid-state imaging device; and a gate signal generation unit configured to generate a gate signal including a shift pulse for simultaneously shifting charges generated in the plurality of light receiving devices from the light receiving devices to the transfer register. Furthermore, in the present invention, the charge shifted from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse is transferred to the output unit in the transfer register, and from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse. Until the charge is shifted from the light receiving element to the transfer register by the next shift pulse until the charge is shifted to the transfer register by the next shift pulse. Drive pulse signal generating means for generating a plurality of drive pulse signals having different phases applied to the transfer register so as to be transferred toward the output unit, and the light source irradiates the read original with light. Sometimes the light receiving element is output by a shift pulse in the output signal output from the output unit. Correction value deriving means for deriving a correction value of an output signal based on a signal level of a non-pixel portion preceding or following the pixel portion corresponding to the charge shifted from the transfer register to the transfer register, and the light source includes the read original Correction means for subtracting the correction value derived by the correction value deriving means from the signal level of the effective portion related to the effective pixel in the pixel portion in the output signal output from the output section when the light is irradiated And.
この構成によると、非画素部分の信号レベルに基づいて導出される補正値は、温度変動や赤外光入射に起因した光学的黒画素に特有のノイズとは無関係である。したがって、かかる補正値を用いて出力信号を補正することによって、スミアを十分に低減することが可能となる。また、非画素部分の信号レベルに基づいて導出される補正値は、転送レジスタにおける暗電流や回路系ドリフトなどのスミア以外のノイズ成分を組み入れたものとなっている。したがって、かかる補正値を用いて出力信号を補正することによって、スミア以外のノイズ成分をも十分に低減することが可能となる。 According to this configuration, the correction value derived based on the signal level of the non-pixel portion is independent of noise peculiar to the optical black pixel due to temperature fluctuation or infrared light incidence. Therefore, it is possible to sufficiently reduce smear by correcting the output signal using the correction value. The correction value derived based on the signal level of the non-pixel part incorporates noise components other than smear such as dark current and circuit system drift in the transfer register. Therefore, by correcting the output signal using such a correction value, it is possible to sufficiently reduce noise components other than smear.
本発明の画像読取装置は、出力信号の信号レベルを調整する調整値を記憶する調整値記憶手段と、前記非画素部分の信号レベルが規定値となるように前記調整値記憶手段に記憶された調整値を書き換える調整値変更手段とをさらに備えていることが好ましい。この構成によると、受光素子における暗電流の影響をなくすことができる。 The image reading apparatus of the present invention is stored in the adjustment value storage means for storing an adjustment value for adjusting the signal level of the output signal, and in the adjustment value storage means so that the signal level of the non-pixel portion becomes a specified value. It is preferable to further include adjustment value changing means for rewriting the adjustment value. According to this configuration, the influence of dark current in the light receiving element can be eliminated.
本発明の画像読取装置では、前記補正値導出手段が、前記非画素部分の信号レベルから基準値を減算する基準値減算手段を有していてもよい。この構成によると、温度変化や経時変化におけるオフセットレベルの変動も補正することができる。 In the image reading apparatus of the present invention, the correction value deriving unit may include a reference value subtracting unit that subtracts a reference value from the signal level of the non-pixel portion. According to this configuration, it is possible to correct offset level fluctuations due to temperature changes and changes with time.
本発明の画像読取装置は、前記補正値導出手段が、1つの前記非画素部分内における信号レベルの平均値を導出する第1の平均値導出手段を有していることが好ましい。この構成によると、補正値の精度が向上する。 In the image reading apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the correction value deriving unit includes a first average value deriving unit that derives an average value of signal levels in one non-pixel portion. According to this configuration, the accuracy of the correction value is improved.
本発明の画像読取装置は、前記補正値導出手段が、連続した複数のシフトパルスに係る複数の前記非画素部分の信号レベルの平均値を導出する第2の平均値導出手段を有していることが好ましい。この構成によると、補正値の精度がさらに向上する。 In the image reading apparatus of the present invention, the correction value deriving unit includes a second average value deriving unit that derives an average value of signal levels of the plurality of non-pixel portions related to a plurality of consecutive shift pulses. It is preferable. According to this configuration, the accuracy of the correction value is further improved.
本発明の画像読取装置では、前記固体撮像素子に複数の前記転送レジスタが含まれており、前記補正値導出手段が、複数の前記転送レジスタのそれぞれについて補正値を導出し、前記補正手段が、前記有効部分の信号レベルから対応する補正値を減算してもよい。この構成によると、複数の転送レジスタから同じ出力信号が得られるようになる。 In the image reading apparatus of the present invention, the solid-state imaging device includes a plurality of transfer registers, the correction value deriving unit derives a correction value for each of the plurality of transfer registers, and the correction unit includes: A corresponding correction value may be subtracted from the signal level of the effective portion. According to this configuration, the same output signal can be obtained from a plurality of transfer registers.
本発明の画像読取装置は、前記非画素部分の信号レベルが所定範囲にあるか否かを監視する監視手段をさらに備えていることが好ましい。この構成によると、光源オフや遮光部材の配置などによって受光素子が受光しないようにしなくとも、黒レベルを監視することができる。 The image reading apparatus of the present invention preferably further includes monitoring means for monitoring whether or not the signal level of the non-pixel portion is within a predetermined range. According to this configuration, the black level can be monitored without the light receiving element not receiving light by turning off the light source or arranging the light shielding member.
別の観点において、本発明の画像読取装置は、読取原稿に光を照射する光源と、前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光して受光量に応じた量の電荷を発生する一方向に配列された複数の受光素子、前記受光素子で発生した電荷を前記一方向と平行に転送する転送レジスタ、及び、前記転送レジスタから転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する出力部を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子とは別体として形成されており、前記複数の受光素子のうち有効画素となる少なくとも1つが前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光しないように光を遮る遮光部材と、前記複数の受光素子で発生した電荷を各受光素子から同時に前記転送レジスタにシフトさせるシフトパルスを含むゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷が前記転送レジスタにおいて前記出力部に向けて転送されるように、前記転送レジスタに印加される互いに位相の異なる複数の駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段とを備えている。さらに、本発明においては、前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号においてシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷に対応した画素部分のうち前記遮光部材で遮光された有効画素に係る遮光部分の信号レベルに基づいて、出力信号の補正値を導出する補正値導出手段と、前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号において前記画素部分のうち前記遮光部材で遮光されていない有効画素に係る有効部分の信号レベルから、前記補正値導出手段が導出した補正値を減算する補正手段とを備えている。 In another aspect, the image reading apparatus of the present invention includes a light source that irradiates light on a read original and a one-way direction that receives reflected light or transmitted light from the read original and generates an amount of electric charge corresponding to the amount of received light. A plurality of light receiving elements arranged in a line, a transfer register for transferring charges generated in the light receiving elements in parallel with the one direction, and an output signal having a signal level corresponding to the amount of charge transferred from the transfer register And a solid-state image sensor having an output unit that is formed separately from the solid-state image sensor, and at least one of the plurality of light-receiving elements serving as an effective pixel receives reflected or transmitted light from the read document. A light-blocking member that blocks light so as not to occur, and a gate that generates a gate signal including a shift pulse that simultaneously shifts the charges generated by the plurality of light-receiving elements from each light-receiving element to the transfer register A plurality of signals having different phases applied to the transfer register so that the charge shifted from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse is transferred to the output unit in the transfer register. Driving pulse signal generating means for generating the driving pulse signal. Furthermore, in the present invention, the output signal output from the output unit when the light source irradiates the read original corresponds to the charge shifted from the light receiving element to the transfer register by a shift pulse. Correction value deriving means for deriving a correction value of an output signal based on a signal level of a light-shielding portion related to an effective pixel light-shielded by the light-shielding member, and the light source irradiates the read original with light. The correction value derived by the correction value deriving means is subtracted from the signal level of the effective portion of the pixel portion that is not shielded by the light shielding member in the output signal output from the output unit. Correction means.
この構成によると、遮光部分の信号レベルに基づいて導出される補正値は、温度変動や赤外光入射に起因した光学的黒画素に特有のノイズとは無関係である。したがって、かかる補正値を用いて出力信号を補正することによって、スミアを十分に低減することが可能となる。また、遮光部分の信号レベルに基づいて導出される補正値は、転送レジスタにおける暗電流や回路系ドリフトなどのスミア以外のノイズ成分を組み入れたものとなっている。したがって、かかる補正値を用いて出力信号を補正することによって、スミア以外のノイズ成分をも十分に低減することが可能となる。 According to this configuration, the correction value derived based on the signal level of the light shielding portion is independent of noise peculiar to the optical black pixel due to temperature fluctuation or infrared light incidence. Therefore, it is possible to sufficiently reduce smear by correcting the output signal using the correction value. The correction value derived based on the signal level of the light shielding part incorporates noise components other than smear such as dark current and circuit system drift in the transfer register. Therefore, by correcting the output signal using such a correction value, it is possible to sufficiently reduce noise components other than smear.
本発明の画像読取装置は、前記読取原稿に表示された画像を前記受光素子上に結像するレンズをさらに備えており、前記遮光部材が、前記レンズに対して前記固体撮像素子とは反対側に配置されていることが好ましい。この構成によると、レンズフレアの影響をなくすことができる。 The image reading apparatus of the present invention further includes a lens that forms an image displayed on the read original on the light receiving element, and the light shielding member is on the opposite side of the lens from the solid-state imaging element. It is preferable to arrange | position. According to this configuration, the influence of lens flare can be eliminated.
本発明の画像読取装置は、出力信号の信号レベルを調整する調整値を記憶する調整値記憶手段と、前記遮光部分の信号レベルが規定値となるように前記調整値記憶手段に記憶された調整値を書き換える調整値変更手段とをさらに備えていることが好ましい。この構成によると、受光素子における暗電流の影響をなくすことができる。 The image reading apparatus according to the present invention includes an adjustment value storage unit that stores an adjustment value for adjusting a signal level of an output signal, and an adjustment stored in the adjustment value storage unit so that the signal level of the light-shielding portion becomes a specified value. It is preferable to further include adjustment value changing means for rewriting the value. According to this configuration, the influence of dark current in the light receiving element can be eliminated.
本発明の画像読取装置では、前記補正値導出手段が、前記遮光部分の信号レベルから基準値を減算する基準値減算手段を有していてもよい。この構成によると、温度変化や経時変化におけるオフセットレベルの変動も補正することができる。 In the image reading apparatus of the present invention, the correction value deriving unit may include a reference value subtracting unit that subtracts a reference value from the signal level of the light shielding portion. According to this configuration, it is possible to correct offset level fluctuations due to temperature changes and changes with time.
本発明の画像読取装置は、前記補正値導出手段が、1つの前記遮光部分内における信号レベルの平均値を導出する第1の平均値導出手段を有していることが好ましい。この構成によると、補正値の精度が向上する。 In the image reading apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the correction value deriving unit includes a first average value deriving unit that derives an average value of signal levels in one light shielding portion. According to this configuration, the accuracy of the correction value is improved.
本発明の画像読取装置は、前記補正値導出手段が、連続した複数のシフトパルスに係る複数の前記遮光部分の信号レベルの平均値を導出する第2の平均値導出手段を有していることが好ましい。この構成によると、補正値の精度がさらに向上する。 In the image reading apparatus of the present invention, the correction value deriving unit includes a second average value deriving unit for deriving an average value of the signal levels of the plurality of light shielding portions related to a plurality of continuous shift pulses. Is preferred. According to this configuration, the accuracy of the correction value is further improved.
本発明の画像読取装置では、前記固体撮像素子に複数の前記転送レジスタが含まれており、前記補正値導出手段が、複数の前記転送レジスタのそれぞれについて補正値を導出し、前記補正手段が、前記有効部分の信号レベルから対応する補正値を減算してもよい。この構成によると、複数の転送レジスタから同じ出力信号が得られるようになる。 In the image reading apparatus of the present invention, the solid-state imaging device includes a plurality of transfer registers, the correction value deriving unit derives a correction value for each of the plurality of transfer registers, and the correction unit includes: A corresponding correction value may be subtracted from the signal level of the effective portion. According to this configuration, the same output signal can be obtained from a plurality of transfer registers.
本発明の画像読取装置は、前記遮光部分の信号レベルが所定範囲にあるか否かを監視する監視手段をさらに備えていることが好ましい。この構成によると、光源オフや遮光部材の配置などによって受光素子が受光しないようにしなくとも、黒レベルを監視することができる。 The image reading apparatus of the present invention preferably further comprises monitoring means for monitoring whether or not the signal level of the light shielding portion is within a predetermined range. According to this configuration, the black level can be monitored without the light receiving element not receiving light by turning off the light source or arranging the light shielding member.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るフィルムスキャナを備えた写真処理装置の概略構成を示す図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a photographic processing apparatus provided with a film scanner according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、写真処理装置1は、現像済みの写真フィルム65に記録されているコマ画像を光学的に読み取ってデジタル画像信号を出力するフィルムスキャナ10と、写真処理装置1全体を制御する制御装置40と、フィルムスキャナ10から出力された画像信号に基づいて印画紙に画像を形成するプリント装置50とを有している。そして、制御装置40には、写真処理装置1に関する様々な情報を表示してオペレータに告知するディスプレイ61と、オペレータが写真処理装置1に対して指示を与えるキーボード62やマウス63等の入力デバイスとが接続されている。
As shown in FIG. 1, a photographic processing apparatus 1 controls a
フィルムスキャナ10は、ハロゲンランプ11と、ハロゲンランプ11から出射した光の色バランスを調整するための調光フィルタ12と、調光フィルタ12を通過した光を均等に混色するミラートンネル13と、写真フィルム65の各コマ画像とハロゲンランプ11とを順次対向させるフィルム搬送機構14と、写真フィルム65のコマ画像を光電変換するためのCCDラインセンサユニット15と、写真フィルム65を透過した光をCCDラインセンサユニット15上に結像させるためのレンズ16と、光路を90度屈曲させるためのミラー17と、CCDラインセンサユニット15のアナログ出力信号を増幅させるための増幅器18と、増幅器18で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換器19と、A/D変換器19によってデジタル信号に変換された信号を処理するための出力信号処理部20とを有している。
The
CCDラインセンサユニット15は、3列に並べられたR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3色にそれぞれ対応する3つのCCDラインセンサ70を有している。ここで、図2を参照しつつ、CCDラインセンサ70の構成について説明する。図2は、CCDラインセンサ70の概略構成を示す図である。
The CCD
図2に示すように、CCDラインセンサ70は、写真フィルム65の幅方向に約5000個配列された、受光量に応じた量の電荷を発生させるフォトダイオード等の受光素子71と、受光素子71で発生した電荷を受光素子71の配列方向と平行に転送する転送レジスタ72と、転送レジスタ72から転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する出力部74とを有している。
As shown in FIG. 2, the
そして、一列に配列された受光素子71の受光面において、Rに対応するセンサには赤色、Gに対応するセンサには緑色、Bに対応するセンサには青色のカラーフィルタがそれぞれ形成されている(図示せず)。なお、複数の受光素子71には、図示しないアルミ等の金属からなる遮光膜で覆われた黒画素と、プリント装置50における画像形成に用いられない無効画素と、プリント装置50における画像形成に用いられる有効画素とがある。このような構成により、R,G、Bにそれぞれ対応する3つのCCDラインセンサ70によって、写真フィルム65のコマ画像を色分解して検出することができる。
On the light receiving surface of the
次に、図3を参照しつつ、出力信号処理部20について説明する。図3は、出力信号処理部20のブロック図である。図3に示すように、出力信号処理部20は、ゲート信号生成部21と、駆動パルス信号生成部22と、有効画素メモリ23と、レジスタメモリ24と、調整値記憶部25と、調整値変更部26と、補正値導出部27と、補正部28と、監視部29と、黒レベル平坦化処理部30と、シェーディング処理部31とを有している。
Next, the output
ゲート信号生成部21は、複数の受光素子71で発生した電荷を各受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせるためのシフトパルスを含むゲート信号ΦTG(図4参照)を生成する。
The gate
駆動パルス信号生成部22は、シフトパルスによって受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせられた電荷が、転送レジスタ72において出力部74に向けて転送されると共に、シフトパルスによって受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせられた電荷がすべて出力部74に達してから次のシフトパルスによって受光素子71から転送レジスタ72に電荷がシフトさせられるまでの期間Aに転送レジスタ72において電荷が出力部74に向けて転送されるように、転送レジスタ72に印加される互いに逆位相である2つの駆動パルス信号Φ1、Φ2と、駆動パルス信号Φ1と同位相である駆動パルス信号Φ1Lとを生成する(図4参照)。
The drive pulse signal generation unit 22 transfers the charge shifted from the
ここで、CCDラインセンサ70に係る信号のタイミングチャートである図4を参照しつつ、CCDラインセンサ70の出力部74から出力される出力信号について説明する。まず、時刻t0〜t1において、ゲート信号ΦTGのシフトパルスによって、複数の受光素子71で発生した電荷が各受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせられる。その後、時刻t1〜t8において、転送レジスタ72に駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lが印加され、転送レジスタ72において、受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせられた電荷が出力部74に向けて転送される。このとき、出力部74から出力信号が出力される。なお、本実施の形態においては、出力部74から信号を出力している間、ハロゲンランプ11が写真フィルム65に光を照射しているとする。
Here, an output signal output from the
出力部74から出力された出力信号のうち、時刻t2〜t6において出力された信号は、シフトパルスによって受光素子71から転送レジスタ72にシフトさせられた電荷に対応した部分(以降、「画素部分」と称する)である。詳細には、時刻t2〜t3において出力された信号が黒画素に係る部分であり、時刻t3〜t4、及び時刻t5〜t6において出力された信号が無効画素に係る部分であり、時刻t4〜t5において出力された信号が有効画素に係る部分(以降、「有効部分」と称する)である。
Of the output signals output from the
一方、時刻t1〜t2、及び時刻t6〜t8において出力された信号は、画素部分以外の部分(以降、「非画素部分」と称する)である。ここで、転送レジスタ72において、シフトパルスによって受光素子71から一度にシフトさせられた電荷を全て出力部74から出力するためには、所定回数の空転送(以降、「必要空転送」と称する)が必要である。時刻t1〜t2、及び時刻t6〜t7において出力された信号は、この必要空転送に係る部分である。さらに、本実施の形態では、転送レジスタ72において、シフトパルスによって受光素子71から一度にシフトさせられた電荷を全て出力部74から出力するため必要な転送が終了した後、追加の空転送(以降、「追加空転送」と称する)が行われる。時刻t7〜t8において出力された信号は、この追加空転送に係る部分である。
On the other hand, signals output at time t1 to t2 and time t6 to t8 are portions other than the pixel portion (hereinafter referred to as “non-pixel portion”). Here, in the
本実施の形態では、後述するように、非画素部分のうち、画素部分に後続する期間Aに対応する部分の信号レベルの平均値Ave_Rdを用いて補正値Sdを導出する。したがって、転送レジスタ72における追加空転送の回数を増やすことによって補正値Sdの安定化を図ることができる。また、転送レジスタ72における転送回数が増えると、スミアの絶対値は減少する。したがって、追加空転送の回数を増やすことによって、出力画像の分解能を向上させることができる。
In the present embodiment, as will be described later, the correction value Sd is derived using the average value Ave_Rd of the signal level of the non-pixel portion corresponding to the period A following the pixel portion. Therefore, the correction value Sd can be stabilized by increasing the number of additional empty transfers in the
上述のようにして、CCDラインセンサ70では、時刻t0〜t8において、1ライン分の処理が行われる。そして、CCDラインセンサ70は、このような処理を複数回繰り返し、写真フィルム65のコマ画像を1ラインずつ読み取る。
As described above, the
図3に戻って、有効画素メモリ23は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力された出力信号のうち、有効部分の信号レベルPdを記憶する。レジスタメモリ24は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力された出力信号における非画素部分のうち、画素部分に後続する部分、すなわち期間A(図4参照)に対応する部分の信号レベルRdを記憶する。
Returning to FIG. 3, the
調整値記憶部25は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力される出力信号を調整するための調整値を記憶する。調整値変更部26は、出力部74から出力される出力信号のうち非画素部分の信号レベルが黒基準である規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部25に記憶された調整値を書き換える。
The adjustment
補正値導出部27は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力される出力信号のうち期間Aに対応するの信号レベルRdに基づいて、有効部分の信号レベルPdに含まれるスミア等のノイズ成分を低減させるための補正値Sdを導出する。そして、補正値導出部27は、第1の平均値導出部27aと、第2の平均値導出部27bと、基準値減算部27cとを有している。
The correction
第1の平均値導出部27aは、期間A内における信号レベルの平均値Ave0_Rdを導出する。第2の平均値導出部27bは、第1の平均値導出部27aによって導出された、期間A内における信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前に行われた1ライン分の処理において、画素部分に後続する部分である期間A’内における信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する。基準値減算部27cは、第2の平均値導出部27bによって導出された平均値Ave_Rdから、オフセットレベルである基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sd(=Ave_Rd−Ref_Rd)を導出する。
The first average
補正部28は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力される出力信号のうち有効部分の信号レベルPdから、補正値導出部27によって導出された補正値Sdを減算する。
The
監視部29は、CCDラインセンサ70の出力部74から出力される出力信号のうち期間Aの信号レベルRdが所定範囲にあるか否かを監視する。所定範囲とは、黒基準である規定値Ref_Bkに基づいて決まる許容範囲である。そして、本実施の形態においては、期間Aの信号レベルRdが所定範囲を超えた場合には、その旨をオペレータに伝える警告メッセージがディスプレイ61に表示される。なお、期間Aの信号レベルRdが所定範囲を超えた場合に、調整値変更部26によって、非画素部分の信号レベルが規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部25に記憶されている出力信号の調整値が自動的に書き換えられるようにしてもよい。
The
黒レベル平坦化処理部30では、補正部28において補正された信号から、受光素子71における暗電流を除去する黒レベル平坦化処理が行われる。暗電流とは、光を受光していない暗状態であっても、受光素子71に電荷が蓄積されるために生じるノイズである。暗電流の大きさは、受光素子71毎に異なるために、出力画像の副走査方向に生じるスジムラの原因となる。シェーディング処理部31では、黒レベル平坦化処理部30において処理された信号に対して、受光素子71の配列方向である主走査方向におけるハロゲンランプ11の照度バラツキや、光量の経時変化を補正するシェーディング処理が行われる。
The black level flattening
上述のような構成により、フィルムスキャナ10では、フィルム搬送機構14に写真フィルム65がセットされると、搬送ローラ対14aにより搬送される写真フィルム65上のコマ画像が順次読み取られた赤色、緑色、青色毎のデジタル画像信号が、出力信号処理部20において処理された後、制御装置30に対して送信される。
With the configuration as described above, in the
次に、図4及び図5を参照しつつ、フィルムスキャナ10で行われる1ライン分の処理の手順について説明する。図5は、フィルムスキャナ10で行われる1ライン分の処理の手順を示すフローチャートである。
Next, the processing procedure for one line performed by the
まず、調整値変更部26により、CCDラインセンサ70から出力される非画素部分に対応する信号レベルが規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部25に記憶されている調整値を書き換えることによって、黒レベルの調整を行う(ステップS101)。次に、一列に配列された複数の受光素子71が、ハロゲンランプ11から出射され、写真フィルム65と透過した光を受光する(ステップS102:t<t0)。このとき、受光素子71では、受光量に応じた量の電荷が発生し、そこに蓄積される。その後、ゲート信号生成部21によって生成されたゲート信号ΦTGのシフトパルスによって、各受光素子71で発生した電荷が転送レジスタ72にシフトさせられる(ステップS103:t0<t<t1)。
First, the adjustment
そして、駆動パルス信号生成部22によって生成された駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lが転送レジスタ71に印加され、転送レジスタ72において、1パルス分だけ電荷が出力部74に向けて転送される(ステップS104)。このとき、出力部74から1パルス分の信号が出力され、出力部74から出力された信号が、有効部分に対応する信号であるかどうかが判断される(ステップS105)。有効部分に対応する信号であると判断された場合には(ステップS105:YES:t4<t<t5)、出力部74から出力された信号レベルPdが有効画素メモリ23に記憶される(ステップS106)。その後、後述するステップS107〜S110を省略してステップS111に進む。
Then, the drive pulse signals Φ1, Φ2, and Φ1L generated by the drive pulse signal generation unit 22 are applied to the
一方、出力部74から出力された信号が、有効部分に対応する信号でないと判断された場合には(ステップS105:NO)、非画素部分の画素部分に後続する期間Aに対応する信号であるかどうかが判断される(ステップS107)。期間Aに対応する信号でないと判断された場合には(ステップS107:NO)、後述するステップS108〜S110を省略してステップS111に進む。
On the other hand, when it is determined that the signal output from the
また、期間Aに対応する信号であると判断された場合には(ステップS107:YES:t6<t<t8)、出力部74から出力された信号レベルRdがレジスタメモリ24に記憶される(ステップS108)。さらに、監視部29によって、期間Aの信号レベルRdが所定範囲にあるか否かが判断される(ステップS109)。期間Aの信号レベルRdが所定範囲にあると判断された場合には(ステップS109:YES)、後述するステップS110を省略してステップS111に進む。一方、期間Aの信号レベルRdが所定範囲にないと判断された場合には(ステップS109:NO)、その旨をオペレータに伝える警告メッセージがディスプレイ61に表示される(ステップS110)。このとき、オペレータは、必要に応じて、再度ステップS101における黒レベルの調整が行われるように操作する。
When it is determined that the signal corresponds to the period A (step S107: YES: t6 <t <t8), the signal level Rd output from the
その後、転送レジスタ72における、駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lによる電荷の転送が終了したがどうかが判断される(ステップS111)。転送レジスタ72における電荷の転送が終了していないと判断された場合には(ステップS111:NO:t1<t<t8)、ステップS104に戻り、再び転送レジスタ72において、1パルス分だけ電荷が出力部74に向けて転送され、出力部74から1パルス分の信号が出力される。一方、転送レジスタ72における電荷の転送が終了したと判断された場合には(ステップS111:YES:t=t8)、第1の平均値導出部27aによって、レジスタメモリ24に記憶されている期間Aの信号レベルRdの平均値Ave0_Rdが導出される(ステップS112)。
Thereafter, it is determined whether or not the transfer of the charges by the drive pulse signals Φ1, Φ2, and Φ1L in the
そして、第2の平均値導出部27bが、第1の平均値導出部27aによって導出された期間Aの信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前の1ライン分の出力信号のうち期間A’に対応する部分の信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する。さらに、基準値減算部27cが、第2の平均値導出部27bによって導出された平均値Ave_Rdから、基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sdを導出する(ステップS113)。
Then, the second average
その後、補正部28によって、有効画素メモリ23に記憶されている有効部分の信号レベルPdから、ステップS113において導出された補正値Sdを減算する(ステップS114)。そして、黒レベル平坦化処理部30が、ステップS114において補正された信号に対して黒レベル平坦化処理を施す(ステップS115)。さらに、シェーディング処理部31が、ステップS115において処理された信号に対してシェーディング処理を施す(ステップS116)。
Thereafter, the
なお、本実施の形態においてステップS115で行われる黒レベル平坦化処理は、ステップS114における補正が施される前に行われてもよい。 In this embodiment, the black level flattening process performed in step S115 may be performed before the correction in step S114 is performed.
以上のように、本実施の形態のフィルムスキャナ10では、補正値導出部27によって、転送レジスタ72の出力部74から出力される信号のうち、画素部分に後続する非画素部分である期間Aに対応する信号レベルRdに基づいて補正値Sdが導出される。このようにして導出された補正値Sdは、温度変動や赤外光入射に起因した黒画素に特有のノイズとは無関係である。したがって、補正部28により、かかる補正値Sdを用いて有効部分の信号レベルPdを補正することによって、スミアを十分に低減することが可能となる。また、補正値Sdは、転送レジスタ72における暗電流や回路系ドリフトなどのスミア以外のノイズ成分を組み入れたものとなっている。その結果、補正部28により、かかる補正値Sdを用いて有効部分の信号レベルPdを補正することによって、スミア以外のノイズ成分をも十分に低減することが可能となる。
As described above, in the
また、本実施の形態のフィルムスキャナ10では、調整値変更部26は、出力部74から出力される出力信号のうち非画素部分の信号レベルが黒基準である規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部25に記憶された調整値を書き換える。したがって、受光素子71における暗電流の影響をなくすことができる。
Further, in the
さらに、本実施の形態のフィルムスキャナ10では、基準値減算部27cが、第2の平均値導出部27bによって導出された平均値Ave_Rdから、オフセットレベルである基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sd(=Ave_Rd−Ref_Rd)を導出する。したがって、温度変化や経時変化におけるオフセットレベルの変動も補正することができる。
Further, in the
加えて、本実施の形態のフィルムスキャナ10では、第1の平均値導出部27aが、出力部74から出力される出力信号のうち、期間A内における信号レベルRdの平均値Ave0_Rdを導出する。さらに、第2の平均値導出部27bが、第1の平均値導出部27aによって導出された、期間A内における信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前に行われた1ライン分の処理において、画素部分に後続する部分である期間A’内における信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する。したがって、補正値Sdの精度が向上する。
In addition, in the
また、本実施の形態のフィルムスキャナ10では、監視部29が、非画素部分の画素部分に後続する期間Aの信号レベルRdが所定範囲にあるか否かを監視する。したがって、ハロゲンランプ11の消灯や遮光部材の配置などによって受光素子71が受光しないようにしなくとも、黒レベルを監視することができる。
In the
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本発明の第2の実施の形態に係るフィルムスキャナ110を備えた写真処理装置が、第1の実施の形態の写真処理装置1と主に異なる点は、第1の実施の形態のフィルムスキャナ10の出力信号処理部20では、出力部74から出力される出力信号のうち、非画素部分である画素部分に後続する期間Aの信号レベルRdに基づいて補正値Sdを導出するが、第2の実施の形態のフィルムスキャナ110の出力信号処理部120では、出力部174から出力される出力信号のうち、後述する遮光部分の信号レベルRdに基づいて補正値Sdを導出する点である。なお、第2の実施の形態の写真処理装置のその他の構成は、第1の実施の形態とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The photographic processing apparatus provided with the
図6は、第2の実施の形態のフィルムスキャナ110の概略構成を示す図である。なお、図6においては、フィルムスキャナ110に備えられている調光フィルタと、ミラートンネルと、フィルム搬送機構と、ミラーと、増幅器と、A/D変換器と、出力信号処理部120との記載は省略されている。また、本来ミラーによって90度屈曲される光路を屈折させずに描いている。図6に示すように、本実施の形態のフィルムスキャナ110では、ハロゲンランプ111と写真フィルム165との間において、ハロゲンランプ111から出射された光の一部を遮るように遮光部材135が配置されている。したがって、一方向に複数個配列された受光素子171のうち、図6に示す領域Zに位置する受光素子171には、ハロゲンランプ111から出射された光が照射されない。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
次に、図7を参照しつつ、本実施の形態の出力信号処理部120について説明する。図7は、出力信号処理部120のブロック図である。図7に示すように、出力信号処理部120は、ゲート信号生成部121と、駆動パルス信号生成部122と、照射画素メモリ123と、遮光画素メモリ124と、調整値記憶部125と、調整値変更部126と、補正値導出部127と、補正部128と、監視部129と、黒レベル平坦化処理部130と、シェーディング処理部131とを有している。
Next, the output
ここで、本実施の形態のゲート信号生成部121、調整値記憶部125、黒レベル平坦化処理部130、シェーディング処理部131の機能は、第1の実施の形態のゲート信号生成部21、調整値記憶部25、黒レベル平坦化処理部30、シェーディング処理部31の機能とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。
Here, the functions of the gate
駆動パルス信号生成部122は、ゲート信号ΦTGのシフトパルスによって受光素子171から転送レジスタ172にシフトさせられた電荷が、転送レジスタ172において出力部174に向けて転送され、全て出力部174から出力されるように、転送レジスタ72に印加される互いに逆位相である2つの駆動パルス信号Φ1、Φ2と、駆動パルス信号Φ1と同位相である駆動パルス信号Φ1Lとを生成する。
In the drive pulse
ここで、CCDラインセンサ170に係る信号のタイミングチャートである図8を参照しつつ、CCDラインセンサ170の出力部174から出力される出力信号について説明する。まず、時刻t0〜t1において、ゲート信号ΦTGのシフトパルスによって、複数の受光素子171で発生した電荷が転送レジスタ172にシフトさせられる。その後、時刻t1〜t8において、転送レジスタ172に駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lが印加され、転送レジスタ172において、受光素子171からシフトさせられた電荷が出力部174に向けて転送される。このとき、出力部174から出力信号が出力される。なお、本実施の形態では、出力部174から信号を出力している間、ハロゲンランプ111が写真フィルム165に光を照射しているとする。
Here, an output signal output from the
出力部174から出力された出力信号のうち、時刻t2〜t7において出力された信号は、画素部分である。詳細には、時刻t2〜t3において出力された信号が黒画素に係る部分であり、時刻t3〜t4、及び時刻t6〜t7において出力された信号が無効画素に係る部分であり、時刻t4〜t5において出力された信号が有効画素のうちハロゲンランプ111から出射された光が照射される照射画素に係る部分(以降、「照射部分」と称する)であり、時刻t5〜t6において出力された信号が有効画素のうちハロゲンランプ111から出射された光が照射されない遮光画素に係る部分(以降、「遮光部分」と称する)である。一方、時刻t1〜t2、及び時刻t7〜t8において出力された信号は、必要空転送に係る非画素部分である。
Of the output signals output from the
図7に戻って、照射画素メモリ123は、出力部174から出力された出力信号のうち、有効部分の信号レベルPdを記憶する。遮光画素メモリ124は、出力部174から出力された出力信号のうち、遮光部分の信号レベルRdを記憶する。
Returning to FIG. 7, the
調整値変更部126は、出力部174から出力される出力信号のうち遮光部分の信号レベルRdが黒基準である規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部125に記憶された調整値を書き換える。
The adjustment
補正値導出部127は、出力部174から出力される出力信号のうち遮光部分の信号レベルRdに基づいて、有効部分の信号レベルPdに含まれるスミア等のノイズ成分を低減させるための補正値Sdを導出する。そして、補正値導出部127は、第1の平均値導出部127aと、第2の平均値導出部127bと、基準値減算部127cとを有している。
The correction
第1の平均値導出部127aは、遮光部分における信号レベルの平均値Ave0_Rdを導出する。第2の平均値導出部27bは、第1の平均値導出部27aによって導出された、遮光部分における信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前に行われた1ライン分の処理での遮光部分における信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する。基準値減算部127cは、第2の平均値導出部127bによって導出された平均値Ave_Rdから、オフセットレベルである基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sd(=Ave_Rd−Ref_Rd)を導出する。
The first average value deriving unit 127a derives an average value Ave0_Rd of the signal level in the light shielding portion. The second average
補正部128は、CCDラインセンサ170の出力部174から出力される出力信号のうち有効部分の信号レベルPdから、補正値導出部127によって導出された補正値Sdを減算する。
The
監視部129は、出力部174から出力される出力信号のうち遮光部分に係る信号レベルRdが、黒基準である規定値Ref_Bkに基づいて決まる所定範囲にあるか否かを監視する。そして、本実施の形態においては、遮光部分に係る信号レベルRdが所定範囲を超えた場合には、その旨をオペレータに伝える警告メッセージがディスプレイに表示される。なお、遮光部分に係る信号レベルRdが所定範囲を超えた場合に、調整値変更部126によって、遮光部分の信号レベルが規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部125に記憶されている出力信号の調整値が自動的に書き換えられるようにしてもよい。
The
次に、図8及び図9を参照しつつ、フィルムスキャナ110で行われる1ライン分の処理の手順について説明する。図9は、フィルムスキャナ110で行われる1ライン分の処理の手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure for one line performed by the
まず、調整値変更部126により、CCDラインセンサ170から出力される遮光部分に対応する信号レベルが規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部125に記憶されている調整値を書き換えることによって、黒レベルの調整を行う(ステップS201)。次に、一列に配列された複数の受光素子171が、ハロゲンランプ111から出射され、写真フィルム165と透過した光を受光する(ステップS202:t<t0)。このとき、照射画素に対応する受光素子171では、受光量に応じた量の電荷が発生し、そこに蓄積される。その後、ゲート信号生成部121によって生成されたゲート信号ΦTGのシフトパルスによって、各受光素子171で発生した電荷が転送レジスタ172にシフトさせられる(ステップS203:t0<t<t1)。
First, the adjustment
そして、駆動パルス信号生成部122によって生成された駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lが転送レジスタ172に印加され、転送レジスタ172において、1パルス分だけ電荷が出力部174に向けて転送される(ステップS204)。このとき、出力部174から1パルス分の信号が出力され、出力部174から出力された信号が、照射部分に対応する信号であるかどうかが判断される(ステップS205)。照射部分に対応する信号であると判断された場合には(ステップS205:YES:t4<t<t5)、出力部174から出力された信号レベルPdが照射画素メモリ123に記憶される(ステップS206)。その後、後述するステップS207〜S210を省略してステップS211に進む。
Then, the drive pulse signals Φ1, Φ2, and Φ1L generated by the drive pulse
一方、出力部174から出力された信号が、照射部分に対応する信号でないと判断された場合には(ステップS205:NO)、遮光部分に対応する信号であるかどうかが判断される(ステップS207)。遮光部分に対応する信号でないと判断された場合には(ステップS207:NO)、後述するステップS208〜S210を省略してステップS211に進む。
On the other hand, when it is determined that the signal output from the
また、遮光部分に対応する信号であると判断された場合には(ステップS207:YES:t5<t<t6)、出力部174から出力された信号レベルRdが遮光画素メモリ124に記憶される(ステップS208)。さらに、監視部129によって、遮光部分の信号レベルRdが所定範囲にあるか否かが判断される(ステップS209)。遮光部分の信号レベルRdが所定範囲にあると判断された場合には(ステップS209:YES)、後述するステップS210を省略してステップS211に進む。一方、遮光部分の信号レベルRdが所定範囲にないと判断された場合には(ステップS209:NO)、その旨をオペレータに伝える警告メッセージがディスプレイに表示される(ステップS210)。このとき、オペレータは、必要に応じて、再度ステップS201における黒レベルの調整が行われるように操作する。
If it is determined that the signal corresponds to the light shielding portion (step S207: YES: t5 <t <t6), the signal level Rd output from the
その後、転送レジスタ172における、駆動パルス信号Φ1、Φ2、Φ1Lによる電荷の転送が終了したがどうかが判断される(ステップS211)。転送レジスタ172における電荷の転送が終了していないと判断された場合には(ステップS211:NO:t1<t<t8)、ステップS204に戻り、再び転送レジスタ172において、1パルス分だけ電荷が出力部174に向けて転送され、出力部174から1パルス分の信号が出力される。一方、転送レジスタ172における電荷の転送が終了したと判断された場合には(ステップS211:YES:t=t8)、第1の平均値導出部127aによって、遮光画素メモリ124に記憶されている遮光画素の信号レベルRdの平均値Ave0_Rdが導出される(ステップS212)。
Thereafter, it is determined whether or not the transfer of charges by the drive pulse signals Φ1, Φ2, and Φ1L in the
そして、第2の平均値導出部127bが、第1の平均値導出部127aによって導出された遮光部分の信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前の1ライン分の出力信号のうち遮光部分に対応する部分の信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する。さらに、基準値減算部127cが、第2の平均値導出部127bによって導出された平均値Ave_Rdから、基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sdを導出する(ステップS213)。
Then, the second average
その後、補正部128によって、照射画素メモリ123に記憶されている照射部分の信号レベルPdから、ステップS213において導出された補正値Sdを減算する(ステップS214)。そして、黒レベル平坦化処理部130が、ステップS214において補正された信号に対して黒レベル平坦化処理を施す(ステップS215)。さらに、シェーディング処理部131が、ステップS215において処理された信号に対してシェーディング処理を施す(ステップS216)。
Thereafter, the
なお、本実施の形態においてステップS215で行われる黒レベル平坦化処理は、ステップS214における補正が施される前に行われてもよい。 In this embodiment, the black level flattening process performed in step S215 may be performed before the correction in step S214 is performed.
以上のように、第2の実施の形態のフィルムスキャナ110では、第1の実施の形態のフィルムスキャナ10と同様に、スミアを十分に低減することが可能である。
As described above, in the
また、第2の実施の形態のフィルムスキャナ110では、補正値導出部127が、出力部174からの出力信号のうち、ハロゲンランプ111とレンズ116との間に配置された遮光部材135によって遮光された遮光画素に対応する遮光部分の信号レベルRdに基づいて、補正値Sdを導出する。したがって、レンズフレアの影響をなくすことができる。
In the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. Is.
例えば、第1の実施の形態に係る一変形例を図10に示す。図10は、本変形例に係るCCDラインセンサ270の概略構成を示す図である。本変形例に係るCCDラインセンサ270は、図10に示すように、一方向に配列された複数の受光素子271と、受光素子271で発生した電荷を受光素子271の配列方向と平行に転送する第1及び第2の転送レジスタ272、273と、第1及び第2の転送レジスタ272、273から転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する第1及び第2の出力部274、275とを有している。
For example, FIG. 10 shows a modification according to the first embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a
詳細には、一列に配列された複数の受光素子271のうち奇数番目に配列された受光素子271で発生した電荷が、シフトパルスによって第1の転送レジスタ272にシフトされ、第1の出力部274に向かって転送される。偶数番目に配列された受光素子271で発生した電荷は、シフトパルスによって第2の転送レジスタ273にシフトされ、第2の出力部275に向かって転送される。
Specifically, the charges generated by the odd-numbered
そして、本変形例では、補正値導出部が、第1及び第2の転送レジスタ272、273のそれぞれについて補正値S1、S2を導出し、補正部が、第1及び第2の出力部274、275からの出力信号の有効部分に対応する信号レベルPd1、Pd2から、対応する補正値を減算する。したがって、2つの転送レジスタ272、273から同じ出力信号が得られるようになる。なお、CCDラインセンサ270には、3つ以上の転送レジスタが配置されていてもよい。
In this modification, the correction value deriving unit derives the correction values S1 and S2 for the first and second transfer registers 272 and 273, respectively, and the correcting unit includes the first and
また、上述の第1の実施の形態では、補正値導出部27が、非画素部分のうち画素部分に後続する期間Aの信号レベルRdに基づいて補正値Sdを導出する場合について説明したが、これには限らず、非画素部分のうち画素部分に先行する部分の信号レベルを補正値Sdの導出に用いてもよい。
In the first embodiment, the correction
さらに、上述の第1及び第2の実施の形態では、調整値記憶部と、調整値変更部とを有しており、調整値変更部が、出力部から出力される出力信号のうち非画素部分(第2の実施の形態においては遮光部分)の信号レベルが黒基準である規定値Ref_Bkとなるように、調整値記憶部に記憶された調整値を書き換える場合について説明したがこれには限られない。調整値記憶部及び調整値変更部はなくてもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, the adjustment value storage unit and the adjustment value change unit are included, and the adjustment value change unit is a non-pixel among the output signals output from the output unit. The case has been described where the adjustment value stored in the adjustment value storage unit is rewritten so that the signal level of the portion (the light shielding portion in the second embodiment) becomes the specified value Ref_Bk that is the black reference. I can't. The adjustment value storage unit and the adjustment value change unit may be omitted.
加えて、上述の第1及び第2の実施の形態では、補正値導出部が、第1の平均値導出部と、第2の平均値導出部と、基準値減算部とを有しており、基準値減算部が、第2の平均値導出部によって導出された平均値Ave_Rdから、オフセットレベルである基準値Ref_Rdを減算することによって補正値Sd(=Ave_Rd−Ref_Rd)を導出する基準値減算部を備えている場合について説明したが、これには限られない。基準値減算部を備えておらず、第2の平均値導出部によって導出された平均値Ave_Rdを補正値としてもよい。 In addition, in the above-described first and second embodiments, the correction value deriving unit includes the first average value deriving unit, the second average value deriving unit, and the reference value subtracting unit. The reference value subtraction unit derives the correction value Sd (= Ave_Rd−Ref_Rd) by subtracting the reference value Ref_Rd that is an offset level from the average value Ave_Rd derived by the second average value deriving unit. Although the case where the unit is provided has been described, the present invention is not limited to this. The reference value subtraction unit is not provided, and the average value Ave_Rd derived by the second average value deriving unit may be used as the correction value.
また、第1の平均値導出部によって導出された、期間A内(第2の実施の形態においては遮光部分)における信号レベルの平均値Ave0_Rdと、直前に行われた1ライン分の処理において、画素部分に後続する部分である期間A’内(第2の実施の形態においては遮光部分)における信号レベルの平均値Ave0_Rd’との平均値Ave_Rdを導出する第2の平均値導出部を備えておらず、期間A内(第2の実施の形態においては遮光部分)における信号レベルの平均値Ave0_Rdのみに基づいて補正値を導出するようにしてもよい。さらに、第1の平均値導出部を備えておらず、期間A内(第2の実施の形態においては遮光部分)における1つの信号レベルのみに基づいて補正値を導出するようにしてもよい。 In addition, in the average value Ave0_Rd of the signal level within the period A (the light shielding portion in the second embodiment) derived by the first average value deriving unit and the processing for one line performed immediately before, A second average value deriving unit for deriving an average value Ave_Rd with an average value Ave0_Rd ′ of the signal level within a period A ′ (a light shielding portion in the second embodiment) that is a portion subsequent to the pixel portion; Instead, the correction value may be derived based only on the average value Ave0_Rd of the signal level within the period A (the light shielding portion in the second embodiment). Further, the first average value deriving unit may not be provided, and the correction value may be derived based on only one signal level within the period A (the light shielding portion in the second embodiment).
さらに、上述の第1及び第2の実施の形態では、監視部が、出力部から出力される出力信号のうち期間A(第2の実施の形態においては遮光部分)の信号レベルRdが黒基準である規定値Ref_Bkに基づいて決まる所定範囲にあるか否かを監視する場合について説明したが、これには限られない。例えば、監視部が、ハロゲンランプの消灯等によって、受光していな状態の有効画素(第2の実施の形態においては照射画素)の信号レベルを監視するようにしてもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, the monitoring unit sets the signal level Rd in the period A (light-shielded portion in the second embodiment) of the output signals output from the output unit to the black reference. Although the case where it is monitored whether or not it is within a predetermined range determined based on the specified value Ref_Bk is described, it is not limited to this. For example, the monitoring unit may monitor the signal level of an effective pixel (irradiated pixel in the second embodiment) that is not receiving light by turning off a halogen lamp or the like.
加えて、上述の第2の実施の形態では、遮光部材135が、ハロゲンランプ111とレンズ116との間に配置される場合について説明したが、遮光部材135は、CCDラインセンサ170とは別体として形成されており、複数の受光素子171のうち有効画素となる少なくとも1つが写真フィルム165からの透過光を受光しないように配置されていればよい。
In addition, in the above-described second embodiment, the case where the
また、上述の第1及び第2の実施の形態では、写真フィルムに記録された画像を光学的に読み取るフィルムスキャナについて説明したが、これには限られない。本発明は、読取原稿に記録された画像を光学的に読み取る画像読取装置一般に適用可能である。 In the first and second embodiments described above, the film scanner that optically reads an image recorded on a photographic film has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention is generally applicable to an image reading apparatus that optically reads an image recorded on a read original.
1 写真処理装置
10、110 フィルムスキャナ(画像読取装置)
11、111 ハロゲンランプ(光源)
15 CCDラインセンサユニット
16、116 レンズ
20、120 出力信号処理部
21、121 ゲート信号生成部(ゲート信号生成手段)
22、122 駆動パルス信号生成部(駆動パルス信号生成手段)
25、125 調整値記憶部(調整値記憶手段)
26、126 調整値変更部(調整値変更手段)
27、127 補正値導出部(補正値導出手段)
27a、127a 第1の平均値導出部(第1の平均値導出手段)
27b、127b 第2の平均値導出部(第2の平均値導出手段)
27c、127c 基準値減算部(基準値減算手段)
28、128 補正部(補正手段)
29、129 監視部(監視手段)
65、165 写真フィルム(読取原稿)
70、170、270 CCDラインセンサ(固体撮像素子)
71、171 受光素子
72、172、272、273 転送レジスタ
74、174、274、275 出力部
135 遮光部材
1
11, 111 Halogen lamp (light source)
15 CCD
22, 122 Drive pulse signal generator (drive pulse signal generator)
25, 125 Adjustment value storage (adjustment value storage means)
26, 126 Adjustment value changing unit (adjustment value changing means)
27, 127 Correction value deriving unit (correction value deriving means)
27a, 127a First average value deriving unit (first average value deriving means)
27b, 127b Second average value deriving unit (second average value deriving means)
27c, 127c Reference value subtraction unit (reference value subtraction means)
28, 128 Correction unit (correction means)
29, 129 Monitoring unit (monitoring means)
65,165 Photo film (reading original)
70, 170, 270 CCD line sensor (solid-state imaging device)
71,171 Light receiving element 72,172,272,273 Transfer register 74,174,274,275
Claims (15)
前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光して受光量に応じた量の電荷を発生する一方向に配列された複数の受光素子、前記受光素子で発生した電荷を前記一方向と平行に転送する転送レジスタ、及び、前記転送レジスタから転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する出力部を有する固体撮像素子と、
前記複数の受光素子で発生した電荷を各受光素子から同時に前記転送レジスタにシフトさせるシフトパルスを含むゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷が前記転送レジスタにおいて前記出力部に向けて転送されると共に、当該シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷がすべて前記出力部に達してから次のシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタに電荷がシフトさせられるまでの間の少なくとも一部の期間に前記転送レジスタにおいて電荷が前記出力部に向けて転送されるように、前記転送レジスタに印加される互いに位相の異なる複数の駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段と、
前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号においてシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷に対応した画素部分に先行又は後続する非画素部分の信号レベルに基づいて、出力信号の補正値を導出する補正値導出手段と、
前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号において前記画素部分のうち有効画素に係る有効部分の信号レベルから、前記補正値導出手段が導出した補正値を減算する補正手段とを備えていることを特徴とする画像読取装置。 A light source for irradiating the scanned document with light;
A plurality of light receiving elements arranged in one direction for receiving reflected light or transmitted light from the read original and generating an amount of charge corresponding to the amount of light received, and charges generated by the light receiving elements in parallel with the one direction A solid-state imaging device having a transfer register to transfer, and an output unit that outputs an output signal having a signal level corresponding to the amount of charge transferred from the transfer register;
Gate signal generating means for generating a gate signal including a shift pulse for simultaneously shifting charges generated in the plurality of light receiving elements from the respective light receiving elements to the transfer register;
The charge shifted from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse is transferred to the output unit in the transfer register, and the charge shifted from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse Charges are transferred toward the output unit in the transfer register during at least a part of the period from when the light reaches the output unit until the next shift pulse shifts the charge from the light receiving element to the transfer register. Drive pulse signal generating means for generating a plurality of drive pulse signals having different phases applied to the transfer register,
An output signal output from the output unit when the light source irradiates light on the read original, precedes or follows a pixel portion corresponding to a charge shifted from the light receiving element to the transfer register by a shift pulse. Correction value deriving means for deriving a correction value of the output signal based on the signal level of the non-pixel portion to be,
The correction derived by the correction value deriving means from the signal level of the effective portion of the pixel portion in the output signal output from the output unit when the light source irradiates the read original with light. An image reading apparatus comprising: a correction unit that subtracts a value.
前記非画素部分の信号レベルが規定値となるように前記調整値記憶手段に記憶された調整値を書き換える調整値変更手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 Adjustment value storage means for storing an adjustment value for adjusting the signal level of the output signal;
2. The image reading according to claim 1, further comprising adjustment value changing means for rewriting an adjustment value stored in the adjustment value storage means so that a signal level of the non-pixel portion becomes a specified value. apparatus.
前記補正値導出手段が、複数の前記転送レジスタのそれぞれについて補正値を導出し、
前記補正手段が、前記有効部分の信号レベルから対応する補正値を減算することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像読取装置。 The solid-state imaging device includes a plurality of the transfer registers,
The correction value deriving means derives a correction value for each of the plurality of transfer registers;
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the correction unit subtracts a corresponding correction value from the signal level of the effective portion.
前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光して受光量に応じた量の電荷を発生する一方向に配列された複数の受光素子、前記受光素子で発生した電荷を前記一方向と平行に転送する転送レジスタ、及び、前記転送レジスタから転送された電荷量に応じた信号レベルを有する出力信号を出力する出力部を有する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子とは別体として形成されており、前記複数の受光素子のうち有効画素となる少なくとも1つが前記読取原稿からの反射光又は透過光を受光しないように光を遮る遮光部材と、
前記複数の受光素子で発生した電荷を各受光素子から同時に前記転送レジスタにシフトさせるシフトパルスを含むゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
シフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷が前記転送レジスタにおいて前記出力部に向けて転送されるように、前記転送レジスタに印加される互いに位相の異なる複数の駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段と、
前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号においてシフトパルスによって前記受光素子から前記転送レジスタにシフトさせられた電荷に対応した画素部分のうち前記遮光部材で遮光された有効画素に係る遮光部分の信号レベルに基づいて、出力信号の補正値を導出する補正値導出手段と、
前記光源が前記読取原稿に光を照射しているときに前記出力部から出力される出力信号において前記画素部分のうち前記遮光部材で遮光されていない有効画素に係る有効部分の信号レベルから、前記補正値導出手段が導出した補正値を減算する補正手段とを備えていることを特徴とする画像読取装置。 A light source for irradiating the scanned document with light;
A plurality of light receiving elements arranged in one direction for receiving reflected light or transmitted light from the read original and generating an amount of charge corresponding to the amount of light received, and charges generated by the light receiving elements in parallel with the one direction A solid-state imaging device having a transfer register to transfer, and an output unit that outputs an output signal having a signal level corresponding to the amount of charge transferred from the transfer register;
A light-blocking member that is formed separately from the solid-state image sensor, and that blocks light so that at least one of the plurality of light-receiving elements that is an effective pixel does not receive reflected light or transmitted light from the read document;
Gate signal generating means for generating a gate signal including a shift pulse for simultaneously shifting charges generated in the plurality of light receiving elements from the respective light receiving elements to the transfer register;
A plurality of drive pulse signals having different phases applied to the transfer register are transferred so that the charge shifted from the light receiving element to the transfer register by the shift pulse is transferred to the output unit in the transfer register. Drive pulse signal generating means for generating;
In the output signal output from the output unit when the light source irradiates light on the read document, the light shielding is performed in the pixel portion corresponding to the electric charge shifted from the light receiving element to the transfer register by a shift pulse. Correction value deriving means for deriving a correction value of the output signal based on the signal level of the light shielding portion related to the effective pixel light-shielded by the member;
From the signal level of the effective portion related to the effective pixel that is not shielded by the light shielding member in the pixel portion in the output signal output from the output unit when the light source irradiates the reading document with light, An image reading apparatus comprising: correction means for subtracting the correction value derived by the correction value deriving means.
前記遮光部材が、前記レンズに対して前記固体撮像素子とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。 A lens for imaging the image displayed on the read document on the light receiving element;
The image reading apparatus according to claim 8, wherein the light shielding member is disposed on a side opposite to the solid-state imaging device with respect to the lens.
前記遮光部分の信号レベルが規定値となるように前記調整値記憶手段に記憶された調整値を書き換える調整値変更手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項8又は9に記載の画像読取装置。 Adjustment value storage means for storing an adjustment value for adjusting the signal level of the output signal;
10. The image according to claim 8, further comprising adjustment value changing means for rewriting an adjustment value stored in the adjustment value storage means so that a signal level of the light shielding portion becomes a specified value. Reader.
前記補正値導出手段が、複数の前記転送レジスタのそれぞれについて補正値を導出し、
前記補正手段が、前記有効部分の信号レベルから対応する補正値を減算することを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の画像読取装置。 The solid-state imaging device includes a plurality of the transfer registers,
The correction value deriving means derives a correction value for each of the plurality of transfer registers;
The image reading apparatus according to claim 8, wherein the correction unit subtracts a corresponding correction value from the signal level of the effective portion.
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JP2010171511A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Image reading apparatus, and black correction execution propriety determination program |
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2004
- 2004-09-14 JP JP2004266581A patent/JP2006086577A/en active Pending
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