JP2007026238A - Method for shading correction and device for shading correction - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for shading correction and device for shading correction with precise performance by repressing smear effect without using an expensive ND filter. <P>SOLUTION: A linear CCD comprises a photosensitive part in an array format to store electric charges by receiving light from a light source, and a transferring part for transferring the signal charges stored in the photosensitive part to an external circuit. The method for shading correction corrects light intensity of the light source and corrects the output signal based on the output signal of the linear CCD when the light source emits light in a pulse fashion, wherein the light source emits pulse light in a predetermined interval around the shift timing for shifting the electric charges stored in the photosensitive part to the transferring part. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源からの光を受光して電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDに対して、前記光源をパルス発光させたときの前記リニアCCDの出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正方法及びシェーディング補正装置に関する。   The present invention relates to a linear CCD configured to include an array-like photosensitive portion that receives light from a light source and accumulates charges, and a transfer portion that forwards and outputs signal charges accumulated in the photosensitive portion to an external circuit. On the other hand, the present invention relates to a shading correction method and a shading correction device for correcting the light quantity of the light source or the output signal based on the output signal of the linear CCD when the light source emits pulses.

写真フィルム原稿を透過した光源からの光を受光して信号電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDが設置されるフィルムスキャナでは、光源の光量や感光部の感度ばらつきを補正するために、装置を使用する初期に光源とリニアCCDの光路間に基準原稿としてNDフィルタが装着され、該NDフィルタに対する入力値に基づいてシェーディング補正などのセットアップ作業が行なわれている。一方、原稿からの反射光を受光するタイプのスキャナでは、標準白色原稿を読み込んだデータに基づいてシェーディング補正が行なわれている。   An array-shaped photosensitive unit that receives light from a light source that has passed through a photographic film original and stores signal charges, and a transfer unit that transfers and outputs the signal charges stored in the photosensitive unit to an external circuit. In a film scanner in which a linear CCD is installed, an ND filter is mounted as a reference document between the light source and the optical path of the linear CCD in the initial stage of use of the apparatus in order to correct the light quantity of the light source and the sensitivity variation of the photosensitive portion. Setup work such as shading correction is performed based on the input value to the filter. On the other hand, in a scanner that receives reflected light from a document, shading correction is performed based on data read from a standard white document.

しかし、原稿透過型のフィルムスキャナで正確なシェーディング補正を行なうためには、濃度むらの無い非常に高価なNDフィルタを使用する必要があり、さらには当該NDフィルタをフルムスキャナにセットするための機構を備える必要があり、装置全体の製造コストなどが嵩むという不都合があった。
特開平8−271966号公報
However, in order to perform accurate shading correction with an original transmission type film scanner, it is necessary to use a very expensive ND filter having no density unevenness, and a mechanism for setting the ND filter in a film scanner. There is a disadvantage that the manufacturing cost of the entire apparatus increases.
JP-A-8-271966

近年、フィルムスキャナの光源として互いに異なる波長領域の光を出力する複数のLEDアレイ、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)夫々のLEDアレイの組合せで構成されるものが提案されているが、このようなLEDアレイを光源として使用する場合には、リニアCCDの1ラインの通常の露光時間Tよりも短い時間、例えば0.1×T時間だけパルス状に点灯させて光量を低下させることにより、NDフィルタを使用せずにセットアップ作業を行なうことの可能性が検討されている。   Recently, as a light source of a film scanner, a plurality of LED arrays that output light in different wavelength regions, for example, a combination of red (R), green (G), and blue (B) LED arrays has been proposed. However, when such an LED array is used as a light source, the amount of light is reduced by lighting in a pulse form for a time shorter than the normal exposure time T of one line of the linear CCD, for example, 0.1 × T time. The possibility of performing the setup work without using the ND filter is being studied.

しかし、単純に光源の発光時間を制限するだけでは、転送部に漏れ込む光量の影響によりノイズ電荷が蓄積される所謂スミアの影響を受けて精度の良いシェーディング補正ができないという問題があった。   However, simply limiting the light emission time of the light source has a problem that accurate shading correction cannot be performed under the influence of so-called smear that accumulates noise charges due to the influence of the amount of light leaking into the transfer section.

つまり、図6及び図7に示すように、感光部に蓄積された信号電荷がシフトパルス信号(SH)によって転送部にシフトされ、転送部に有効な信号電荷が存在する転送部電荷有効タイミングで光源LEDを点灯させると、そのタイミングで発生したスミアにより先に転送出力された信号電荷の値よりも大きな値が出力され、また、転送出力後に発生する空の領域が存在する転送部容器有効タイミングで光源LEDを点灯させると、そのタイミングで発生したスミアにより次回に感光部からシフトされる信号電荷にスミアによるノイズ電荷が加えられて出力されることとなり、何れの場合にもスミアの影響を受けた出力とスミアの影響を受けない出力が1ラインの出力中に混在することとなり、そのような出力に基づいて正確なシェーディング補正を行なうのは困難であるという問題があった。   That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the signal charge accumulated in the photosensitive portion is shifted to the transfer portion by the shift pulse signal (SH), and the transfer portion charge effective timing at which the effective signal charge is present in the transfer portion exists. When the light source LED is turned on, a value larger than the value of the signal charge previously transferred and output by the smear generated at that timing is output, and the transfer unit container effective timing in which there is an empty area generated after the transfer output When the light source LED is turned on, the noise charge due to smear is added to the signal charge shifted from the photosensitive portion next time due to the smear generated at that timing, and in any case, it is affected by smear. Output that is not affected by smear and smear is mixed in the output of one line, and accurate shading based on such output From making positive there is a problem that it is difficult.

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、高価なNDフィルタを用いなくとも、スミアの影響を抑制して精度よく行ない得るシェーディング補正方法及びシェーディング補正装置を提供する点にある。   An object of the present invention is to provide a shading correction method and a shading correction device that can be performed accurately while suppressing the effect of smear without using an expensive ND filter in view of the above-described conventional problems.

上述の目的を達成するため、本発明によるシェーディング補正方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、光源からの光を受光して電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDに対して、前記光源をパルス発光させたときの前記リニアCCDの出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正方法であって、前記感光部に蓄積される電荷を前記転送部にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に前記光源をパルス発光させる点にある。   In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the shading correction method according to the present invention is an array for receiving light from a light source and accumulating electric charges as described in claim 1 of the claims. Output of the linear CCD when the light source is caused to emit light with respect to a linear CCD configured to include a photosensor and a transfer unit that transfers and outputs signal charges accumulated in the photosensor to an external circuit A shading correction method for correcting the light amount of the light source or the output signal based on a signal, wherein the light source is pulsed at a predetermined time before and after a shift timing for shifting the charge accumulated in the photosensitive portion to the transfer portion. It is in the point to make it emit light.

上述の構成によれば、前回のシフトタイミングの直後に感光部に蓄積された信号電荷と今回のシフトタイミングの直前に感光部に蓄積された信号電荷の和、即ちパルス発光された1周期の光源の光量に対応する信号電荷が転送部にシフトされるのであるが、上述のタイミングでパルス発光される場合には、転送部に今回のシフトタイミングの直前の期間の発光によるスミアの影響と直後の期間のスミアの影響が重畳して現れることとなる。このとき外部回路に出力される出力電荷をみると、信号電荷が転送部にシフトされた有効画素領域の先頭側と終端側の一部領域でなだらかに変動するスミアの影響が現れるが、それ以外の部位では比較的フラットな特性でスミアの影響が現れることとなる。つまり、シェーディング補正する際にそのような両端部の信号出力が有効画素領域に含まないように設定することによりスミアによる影響を抑制することが可能となるのである。   According to the above-described configuration, the sum of the signal charge accumulated in the photosensitive portion immediately after the previous shift timing and the signal charge accumulated in the photosensitive portion immediately before the current shift timing, that is, a one-cycle light source that is pulsed. The signal charge corresponding to the amount of light is shifted to the transfer unit, but if the pulse is emitted at the timing described above, the transfer unit is affected by smear due to light emission in the period immediately before the current shift timing and immediately after The effect of smear over the period will appear superimposed. When looking at the output charge output to the external circuit at this time, smears that appear to fluctuate gently at the beginning and end of the effective pixel area where the signal charge has been shifted to the transfer section appear. In this part, the smear effect appears with a relatively flat characteristic. That is, when shading correction is performed, the signal output at both ends is set so as not to be included in the effective pixel region, so that the influence of smear can be suppressed.

同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記光源が互いに異なる波長領域の光を出力する複数のLEDアレイで構成されるとともに、前記リニアCCDが光源に対応する波長領域の光を各別に受光する複数のアレイ状の感光部を備えて構成され、前記LEDアレイを同時にパルス発光させる点にある。   In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration includes a plurality of LED arrays that output light in different wavelength regions, in addition to the first feature configuration described above. The linear CCD is configured to include a plurality of arrayed photosensitive portions that individually receive light in a wavelength region corresponding to a light source, and the LED array simultaneously emits pulses.

光源として出力波長領域の異なる複数のLEDアレイを使用する場合に、波長領域の異なるLEDアレイ毎にシェーディング補正する必要があるが、各LEDアレイを同時にパルス発光させることにより、個別に発光させる場合に比べて極めて短時間で補正処理を行なうことができるようになる。   When using multiple LED arrays with different output wavelength regions as the light source, it is necessary to correct shading for each LED array with different wavelength regions, but when emitting light individually by pulsing each LED array simultaneously. In comparison, the correction process can be performed in an extremely short time.

同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記感光部が原稿を透過した光源からの光を受光して電荷を蓄積するフィルムスキャナに設置されるリニアCCDに対して施される点にある。   In the third feature configuration, as described in claim 3, in addition to the first or second feature configuration described above, the photosensitive portion receives light from a light source that has passed through the document and accumulates charges. This is applied to a linear CCD installed in a film scanner.

つまり、本発明によるシェーディング補正方法は、フルムスキャナに好適なものとなるのである。   That is, the shading correction method according to the present invention is suitable for a film scanner.

本発明によるシェーディング補正装置の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、光源からの光を受光して電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDに対して、前記光源をパルス発光させたときの前記リニアCCDの出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正装置であって、前記感光部に蓄積される電荷を前記転送部にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に前記光源をパルス発光させる発光制御部と、前記パルス発光時の出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正部を備えて構成される点にある。   The characteristic configuration of the shading correction apparatus according to the present invention is as described in claim 4, wherein an array-like photosensitive portion that receives light from a light source and accumulates charges, and signal charges accumulated in the photosensitive portion are externally transmitted. Shading correction for correcting the light amount of the light source or the output signal based on the output signal of the linear CCD when the light source is pulsed with respect to a linear CCD configured to include a transfer unit that transfers and outputs to the circuit A light emission control unit for causing the light source to emit light at a predetermined time before and after a shift timing for shifting the charge accumulated in the photosensitive portion to the transfer unit, and an output signal at the time of the pulse light emission. A shading correction unit that corrects the light amount of the light source or the output signal is provided.

以上説明した通り、本発明によれば、高価なNDフィルタを用いなくとも、スミアの影響を抑制して精度よく行ない得るシェーディング補正方法及びシェーディング補正装置を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a shading correction method and a shading correction apparatus that can perform smearing with high accuracy without using an expensive ND filter.

以下に本発明によるシェーディング補正装置が組み込まれたフィルムスキャナを備えた写真処理装置の実施の形態を説明する。写真処理装置は、図1及び図2に示すように、供給される印画紙Pに露光及び現像処理を行ない出力する写真プリンタAと、前記写真プリンタAで処理されるプリントデータを生成、編集するとともに、前記写真プリンタAを制御する操作部Bとを備えて構成される。   An embodiment of a photographic processing apparatus provided with a film scanner incorporating a shading correction apparatus according to the present invention will be described below. As shown in FIGS. 1 and 2, the photographic processing apparatus generates and edits a photographic printer A that performs exposure and development processing on the supplied photographic paper P and outputs it, and print data that is processed by the photographic printer A. In addition, an operation unit B for controlling the photographic printer A is provided.

前記写真プリンタAは、ロール状に巻回された印画紙Pを収容する2つの印画紙マガジン10と、印画紙マガジン10から引き出し搬送された印画紙Pを所定のプリントサイズに切断するカッター11と、切断された印画紙Pを露光するプリントヘッドが収容された露光部12と、露光後の印画紙Pを現像処理する複数の現像処理槽を備えた現像処理部13と、現像処理後に乾燥された印画紙Pを排出するべく装置上部に配置された横送りコンベア14と、横送りコンベア14に排出されたオーダ単位の印画紙P、つまり写真プリントが搬送される複数のトレイ15aを備えたソータ15を備えて構成され、各トレイ15aにオーダ単位で仕分けられるように構成される。   The photographic printer A includes two photographic paper magazines 10 that accommodate the photographic paper P wound in a roll shape, and a cutter 11 that cuts the photographic paper P drawn and conveyed from the photographic paper magazine 10 into a predetermined print size. , An exposure unit 12 containing a print head for exposing the cut photographic paper P, a development processing unit 13 having a plurality of development processing tanks for developing the exposed photographic paper P, and dried after the development processing A sorter having a plurality of trays 15a on which the photographic paper P, that is, photographic prints transported in units of orders discharged to the transverse feed conveyor 14, that is, photographic prints, is disposed. 15 and configured so that each tray 15a is sorted in units of orders.

前記露光部12は、所定速度で副走査方向に搬送される印画紙Pに対して、当該搬送速度に同期して赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の光線束を主走査方向に照射するプリントヘッドを設けて構成してあり、当該プリントヘッドから出力される光線束は、前記操作部Bから送られてくるプリントデータに基づいて変調制御される。プリントヘッドは、レーザビーム方式、蛍光ビーム方式、液晶シャッター方式、DMD方式等の各種の方式を採用することが可能であり、本実施形態ではレーザビーム方式を採用している。   The exposure unit 12 emits light beams of three colors of red (R), green (G), and blue (B) in synchronization with the conveyance speed for the photographic paper P conveyed in the sub-scanning direction at a predetermined speed. Are arranged in the main scanning direction, and the light flux output from the print head is modulated and controlled based on the print data sent from the operation unit B. The print head can employ various methods such as a laser beam method, a fluorescent beam method, a liquid crystal shutter method, and a DMD method. In this embodiment, the laser beam method is employed.

前記操作部Bは、写真フィルムFに記録されているコマ画像をデジタルデータとして読み取るフィルムスキャナ2と、所定のアプリケーションプログラムがインストールされた汎用のコンピュータ3と、当該コンピュータ3に接続されたモニタ30、キーボードやマウスでなる操作入力部31、測色計4等を備えて構成される。   The operation unit B includes a film scanner 2 that reads frame images recorded on the photographic film F as digital data, a general-purpose computer 3 in which a predetermined application program is installed, and a monitor 30 connected to the computer 3. An operation input unit 31 including a keyboard and a mouse, a colorimeter 4 and the like are provided.

前記フィルムスキャナ2により読み取られたコマ画像の画像データは、画像入力ボード33を介して前記コンピュータ3の画像メモリに入力され、前記モニタ30に表示される。当該写真処理装置を操作するオペレータが、モニタ30に表示された画像を目視しながら前記操作入力部31を操作して所定の画像処理操作等を行なうことにより、当該コンピュータ3は前記写真プリンタAに出力する最終のプリントデータを生成する。前記測色計4は後述する日々のセットアップ作業に使用されるもので、前記写真プリンタAから出力されたテストプリントのカラーパッチの濃度を測定するものである。   The image data of the frame image read by the film scanner 2 is input to the image memory of the computer 3 via the image input board 33 and displayed on the monitor 30. An operator operating the photo processing apparatus operates the operation input unit 31 while visually observing an image displayed on the monitor 30 to perform a predetermined image processing operation or the like, whereby the computer 3 causes the photo printer A to operate. The final print data to be output is generated. The colorimeter 4 is used for daily setup work described later, and measures the density of the color patch of the test print output from the photographic printer A.

前記コンピュータ3は、さらに、デジタルカメラによる撮影画像が格納されたスマートメディアやコンパクトフラッシュ(登録商標)等の記憶媒体から画像データを取得するメディアリーダ3aを備えてあり、前記フィルムスキャナ2と当該メディアリーダ3aにより画像データ入力部32が構成される。   The computer 3 further includes a media reader 3a for acquiring image data from a storage medium such as a smart media or a compact flash (registered trademark) in which images taken by a digital camera are stored, and the film scanner 2 and the media An image data input unit 32 is configured by the reader 3a.

前記フィルムスキャナ2は、フィルム搬送部23と、フィルム搬送部23の上方に配置された照明光学系22と、フィルム搬送部23の下側に配置された結像光学系27と、結像光学系27による合焦位置に配置されたリニアCCD26を備えて構成され、照明光学系22からの光線束を定速で搬送されるフィルムFにスリット24を介して照射することでリニアCCD26によりコマ画像が読み取られるように構成されている。   The film scanner 2 includes a film transport unit 23, an illumination optical system 22 disposed above the film transport unit 23, an imaging optical system 27 disposed below the film transport unit 23, and an imaging optical system. 27 is configured to include a linear CCD 26 arranged at the in-focus position, and the linear CCD 26 irradiates the light beam from the illumination optical system 22 to the film F conveyed at a constant speed through the slit 24, thereby generating a frame image by the linear CCD 26. It is configured to be read.

前記照明光学系22は、光源が互いに異なる波長領域の光を出力する赤(R)、緑(G)、青(B)夫々のLEDアレイ20R,20G,20Bとそれらからの出力光を共通の光軸に導くミラーM1,M2で構成される光源20とレンズ21とを備えて構成される。赤(R)のLEDアレイ20Rから出力された光が赤色成分を透過するミラーM1、赤色成分を反射するミラーM2を介してレンズ21により平行光に形成されてスリット24に照射され、緑(G)のLEDアレイ20Gから出力された光が緑色成分を透過するミラーM2を介してレンズ21により平行光に形成されてスリット24に照射され、青(B)のLEDアレイ20Bから出力された光が青色成分を反射するミラーM1、青色成分を反射するミラーM2を介してレンズ21により平行光に形成されてスリット24に照射される。   The illumination optical system 22 uses red (R), green (G), and blue (B) LED arrays 20R, 20G, and 20B that output light in different wavelength regions from each other, and outputs light from them in common. The light source 20 is composed of mirrors M1 and M2 guided to the optical axis, and a lens 21. The light output from the red (R) LED array 20R is formed into parallel light by the lens 21 via the mirror M1 that transmits the red component and the mirror M2 that reflects the red component, and is applied to the slit 24, and then green (G The light output from the LED array 20G is formed into parallel light by the lens 21 via the mirror M2 that transmits the green component, and is irradiated to the slit 24. The light output from the blue (B) LED array 20B The light is formed into parallel light by the lens 21 via the mirror M1 that reflects the blue component and the mirror M2 that reflects the blue component, and is applied to the slit 24.

前記結像光学系27は、スリット24の間隙からフィルムFを透過した各波長域の光線束を集光する集光レンズ25とリニアCCD26に向けて反射する反射ミラー27を備えて構成され、リニアCCD26で読み取られた画像データは、上述の画像入力ボード33を介して前記コンピュータ3のメモリに取り込まれる。   The imaging optical system 27 includes a condensing lens 25 that condenses the light flux in each wavelength range that has passed through the film F from the gap of the slit 24, and a reflection mirror 27 that reflects the light toward the linear CCD 26, and is linear. The image data read by the CCD 26 is taken into the memory of the computer 3 through the image input board 33 described above.

前記写真プリンタAは、現像処理液の活性状態のばらつきや、露光光量等の変動により、同じ特性の印画紙であっても仕上りプリントの発色度合いや濃度が変動する虞があるため、特性評価用の画像データに基づいて赤、緑、青の各色の濃度の異なる複数のテストパッチをプリント出力して、各テストパッチの反射濃度などを測色計4で測定し、夫々の測定値が目標値になるように画像データを補正するための補正データを演算導出して装置に備えた記憶部に記憶させるセットアップ作業が日々行なわれる。   The photographic printer A is used for characteristic evaluation because there is a possibility that the coloring degree and density of the finished print may fluctuate even with photographic paper having the same characteristics due to variations in the active state of the developing processing liquid and fluctuations in the amount of exposure light. A plurality of test patches with different densities of red, green, and blue are printed out based on the image data, and the reflection density of each test patch is measured by the colorimeter 4, and each measured value is a target value. A set-up operation for calculating and deriving correction data for correcting image data and storing it in a storage unit provided in the apparatus is performed every day.

同様に、前記フィルムスキャナ2は、前記光源20の光量ばらつきやリニアCCD26の画素感度のばらつきによるフィルム読取画像の変動に対処するべく、電源投入時に光源20の出力光量及びリニアCCD26で読み取られた画素データを補正処理するシェーディング補正が行なわれる。   Similarly, the film scanner 2 detects the output light amount of the light source 20 and the pixels read by the linear CCD 26 when the power is turned on in order to cope with the fluctuation of the film read image due to the light amount variation of the light source 20 and the pixel sensitivity variation of the linear CCD 26. Shading correction is performed to correct the data.

以下、シェーディング補正について説明する。図3に示すように、リニアCCD26は、上述した赤(R)、緑(G)、青(B)夫々のLEDアレイからの光を受光して電荷を蓄積する赤(R)、緑(G)、青(B)夫々に対応したアレイ状の感光部R1,G1,B1と、前記感光部R1,G1,B1で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力するアナログシフトレジスタでなる転送部R3,G3,B3と、前記感光部R1,G1,B1から前記転送部R3,G3,B3に信号電荷をシフトするシフトパルスを印加する転送電極R2,G2,B2を備えて構成される。   Hereinafter, the shading correction will be described. As shown in FIG. 3, the linear CCD 26 receives light from the LED arrays of red (R), green (G), and blue (B) described above and accumulates electric charges, thereby storing red (R) and green (G ), Blue (B) array-like photosensitive portions R1, G1, and B1, and a transfer portion that includes an analog shift register that transfers and outputs signal charges accumulated in the photosensitive portions R1, G1, and B1 to an external circuit. R3, G3, and B3, and transfer electrodes R2, G2, and B2 that apply a shift pulse that shifts signal charges from the photosensitive units R1, G1, and B1 to the transfer units R3, G3, and B3.

前記感光部R1,G1,B1のそれぞれには一画素を構成するホトダイオードの複数が直線状に配列され、その入光部には赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの波長成分の光を選択的に透過させるフィルタ及びマイクロレンズが配置されている。赤(R)成分を透過させるフィルタが配置された感光部R1により赤色成分の信号電荷が蓄積され、緑(G)成分を透過させるフィルタが配置された感光部G1により緑色成分の信号電荷が蓄積され、青(B)成分を透過させるフィルタが配置された感光部B1により青色成分の信号電荷が蓄積され、これらにより写真フィルムに形成されたカラー画像に対応する信号電荷が蓄積される。尚、前記感光部R1,G1,B1の夫々には両端側の所定画素数だけ遮光され、光学的黒を検出するように構成されている。   A plurality of photodiodes constituting one pixel are linearly arranged in each of the photosensitive portions R1, G1, and B1, and any one of red (R), green (G), and blue (B) is arranged in the light incident portion. A filter and a microlens that selectively transmit light of the wavelength component are disposed. The red component signal charge is accumulated by the photosensitive portion R1 in which the filter that transmits the red (R) component is disposed, and the green component signal charge is accumulated by the photosensitive portion G1 in which the filter that transmits the green (G) component is disposed. Then, the signal charge of the blue component is accumulated by the photosensitive portion B1 in which the filter that transmits the blue (B) component is disposed, and thereby the signal charge corresponding to the color image formed on the photographic film is accumulated. Each of the photosensitive portions R1, G1, and B1 is shielded from light by a predetermined number of pixels on both ends, and is configured to detect optical black.

前記感光部R1,G1,B1に蓄積された信号電荷は、前記転送電極R2,G2,B2にシフトパルス生成部26bから出力されるシフトパルスSHが印加されるタイミングで前記転送部R3,G3,B3に転送され、さらに前記転送部R3,G3,B3に転送パルス生成部26aから出力されるφ1,φ2の2相の転送パルスの印加に同期して一画素毎に順にシフトされ、電圧変換された後に出力バッファ26R,26G,26Bから出力信号OS(R),OS(G),OS(B)として出力される。例えば、1msec.間隔で信号電荷が取り出されるようにシフトパルスSHが1msec.間隔で入力され、感光部R1,G1,B1から転送部R3,G3,B3にシフトされた蓄積電荷が、前後のシフトパルスの間に印加される構成画素数に対応する周波数の転送パルスにより出力されるのである。尚、シフトパルス生成部26b及び転送パルス生成部26aは公知のクロック生成回路で構成されるものである。   The signal charges accumulated in the photosensitive portions R1, G1, and B1 are transferred to the transfer electrodes R2, G2, and B2 at the timing when the shift pulse SH output from the shift pulse generator 26b is applied to the transfer electrodes R2, G2, and B2. The signal is transferred to B3, and further shifted in order for each pixel in synchronization with the application of the two-phase transfer pulses φ1 and φ2 output from the transfer pulse generator 26a to the transfer units R3, G3, and B3, and converted into voltages. After that, output signals OS (R), OS (G), and OS (B) are output from the output buffers 26R, 26G, and 26B. For example, 1 msec. The shift pulse SH is 1 msec. So that signal charges are taken out at intervals. Accumulated charges input at intervals and shifted from the photosensitive portions R1, G1, B1 to the transfer portions R3, G3, B3 are output by transfer pulses having a frequency corresponding to the number of constituent pixels applied between the preceding and following shift pulses. It is done. The shift pulse generation unit 26b and the transfer pulse generation unit 26a are configured with a known clock generation circuit.

前記出力信号OS(R),OS(G),OS(B)には、写真フィルム上のカラー画像に対応する出力に各LEDアレイの配列方向の光量ばらつきや前記感光部R1,G1,B1の感度ばらつきが重畳された状態で出力されるため、初期にそれらのばらつきを補正してフラットな出力特性を得るためにシェーディング補正処理が行なわれる。   In the output signals OS (R), OS (G), OS (B), the output corresponding to the color image on the photographic film has a variation in the amount of light in the arrangement direction of each LED array and the photosensitive portions R1, G1, B1. Since it is output in a state where sensitivity variations are superimposed, shading correction processing is performed in order to initially correct these variations and obtain flat output characteristics.

具体的には、先ず、予め設定された基準光量で各LEDアレイを同時に発光させて得られたリニアCCDからの赤(R)、緑(G)、青(B)夫々の出力に基づいて、色毎に値が最大を示す画素データが予め設定された値を示すように各LEDアレイの駆動電流を調整して、次に、光源オフ時のリニアCCDの出力DBKと光源オン時のリニアCCD出力DWHを複数回求めるのである。 Specifically, first, based on the respective outputs of red (R), green (G), and blue (B) from the linear CCD obtained by causing each LED array to emit light simultaneously with a preset reference light amount, The drive current of each LED array is adjusted so that the pixel data showing the maximum value for each color shows a preset value, and then the linear CCD output DBK when the light source is off and the linear when the light source is on The CCD output DWH is obtained a plurality of times.

このようにして得られた駆動電流値、DWH,DBKが画像入力ボード33に備えたメモリまたはコントローラ3に備えたメモリに格納され、それ以降に実際に写真フィルムを読み取る時に、今回記憶された駆動電流値で光源が駆動され、そのときに読み取られた出力DINが〔数1〕に基づいてDOUTに変換される結果、各LEDアレイの配列方向の光量ばらつきや前記感光部R1,G1,B1の感度ばらつきが補償されるようになるのである。 The thus obtained driving current value, D WH, D BK is stored in the memory provided in the memory or the controller 3 provided in the image input board 33, when reading the actual photographic film thereafter, it is currently stored The light source is driven with the drive current value, and the output D IN read at that time is converted into D OUT based on [Equation 1]. The sensitivity variation of G1 and B1 is compensated.

上述した基準光量は、通常の写真フィルムの読取時のリニアCCDの1ラインの露光時間T(通常、1.0msec.)よりも短い時間、具体的には0.1×T時間に設定され、このようにパルス状に点灯させて光量を低下させることにより、フィルムベースに対する読取値と同程度の入射光量となるように設定される。   The reference light quantity described above is set to a time shorter than the exposure time T (usually 1.0 msec.) Of one line of the linear CCD at the time of reading a normal photographic film, specifically 0.1 × T time, In this way, the light amount is reduced by turning on in pulses, so that the incident light amount is comparable to the read value for the film base.

しかし、単純に光源の発光時間を制限するだけでは、転送部に漏れ込む光量の影響によりノイズ電荷が蓄積される所謂スミアの影響を受けて精度の良いシェーディング補正ができない。つまり、図6及び図7に示すように、感光部に蓄積された信号電荷がシフトパルス信号(SH)によって転送部にシフトされ、転送部に有効な信号電荷が存在する転送部電荷有効タイミングで光源LEDを点灯させると、そのタイミングで発生したスミアにより先に転送出力された信号電荷の値よりも大きな値が出力され、また、転送出力後に発生する空の領域が存在する転送部容器有効タイミングで光源LEDを点灯させると、そのタイミングで発生したスミアにより次回に感光部からシフトされる信号電荷にスミアによるノイズ電荷が加えられて出力されることとなり、何れの場合にもスミアの影響を受けた出力とスミアの影響を受けない出力が1ラインの出力中に混在することとなり、そのような出力に基づいて正確なシェーディング補正を行なうのは困難である。   However, by simply limiting the light emission time of the light source, accurate shading correction cannot be performed under the influence of so-called smear that accumulates noise charges due to the influence of the amount of light leaking into the transfer section. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the signal charge accumulated in the photosensitive portion is shifted to the transfer portion by the shift pulse signal (SH), and the transfer portion charge effective timing at which the effective signal charge is present in the transfer portion exists. When the light source LED is turned on, a value larger than the value of the signal charge previously transferred and output by the smear generated at that timing is output, and the transfer unit container effective timing in which there is an empty area generated after the transfer output When the light source LED is turned on, the noise charge due to smear is added to the signal charge shifted from the photosensitive portion next time due to the smear generated at that timing, and in any case, it is affected by smear. Output that is not affected by smear and smear is mixed in the output of one line, and accurate shading based on such output It is difficult to carry out the positive.

そこで、図4に示すように、前記感光部R1,G1,B1に蓄積される電荷を前記転送部R3,B3,G3にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に光源であるLEDアレイ20R,20G,20Bを0.1×T時間だけパルス発光させるように構成してある。つまり、シフトパルスSHが出力され、前記転送部R3,B3,G3に有効な信号電荷がシフトされる転送部電荷有効タイミングの直前から転送出力後に発生する空の領域が存在する転送部容器有効タイミングの初期にかけて点灯させることにより、前記転送部R3,B3,G3に発生するスミアの影響が前記転送部R3,B3,G3の中央部でフラットになり両端部で低下する比較的安定した出力が得られるようになる。   Therefore, as shown in FIG. 4, the LED array 20R, which is a light source, at a predetermined time before and after the shift timing for shifting the charges accumulated in the photosensitive portions R1, G1, and B1 to the transfer portions R3, B3, and G3. 20G and 20B are configured to emit pulses for 0.1 × T time. In other words, the transfer unit container effective timing in which there is an empty region generated after the transfer output immediately before the transfer unit charge effective timing at which the shift pulse SH is output and the effective signal charges are shifted to the transfer units R3, B3, G3. The relatively stable output is obtained in which the smear generated in the transfer units R3, B3, and G3 becomes flat at the center of the transfer units R3, B3, and G3 and decreases at both ends. Be able to.

さらに詳述すると、前回のシフトタイミングの直後に前記感光部R1,G1,B1に蓄積された信号電荷と今回のシフトタイミングの直前に前記感光部R1,G1,B1に蓄積された信号電荷の和、即ちパルス発光された1周期の光源の光量に対応する信号電荷が前記転送部R3,B3,G3にシフトされるのであるが、図5に示すように、上述のタイミングでパルス発光される場合には、前記転送部R3,B3,G3に今回のシフトタイミングの直前の期間の発光によるスミアの影響と直後の期間のスミアの影響が重畳して現れることとなる。このとき外部回路に出力される出力電荷をみると、信号電荷が転送部にシフトされた有効画素領域の先頭側と終端側の一部領域でなだらかに変動するスミアの影響が現れるが、それ以外の部位では比較的フラットな特性でスミアの影響が現れることとなるのである。従って、そのような両端部の信号出力が有効画素領域に含まないように設定することによりスミアによる影響を抑制することができるようになるのである。また、このようなスミアの影響が均質に表れる信号出力に対しては、公知のスミア補正処理を施すことにより適切なフィルム画像入力が可能になる。   More specifically, the sum of the signal charges accumulated in the photosensitive portions R1, G1, B1 immediately after the previous shift timing and the signal charges accumulated in the photosensitive portions R1, G1, B1 immediately before the current shift timing. That is, the signal charge corresponding to the light amount of the light source in one cycle that is pulsed is shifted to the transfer units R3, B3, and G3. However, as shown in FIG. In this case, the effect of smear due to light emission in the period immediately before the current shift timing and the effect of smear in the immediately following period appear superimposed on the transfer units R3, B3, and G3. When looking at the output charge output to the external circuit at this time, smears that appear to fluctuate gently at the beginning and end of the effective pixel area where the signal charge has been shifted to the transfer section appear. In this part, the effect of smear appears with a relatively flat characteristic. Therefore, by setting so that the signal outputs at both ends are not included in the effective pixel region, the influence of smear can be suppressed. In addition, an appropriate film image input can be performed by applying a known smear correction process to a signal output in which the influence of such smear appears uniformly.

このようなシェーディング補正方法によれば、通常の写真フィルムの読取時と同一のタイミング、つまり、シフトパルス及び転送パルスの周期を変えることなく、リニアCCDを駆動制御することができるようになる。   According to such a shading correction method, it is possible to drive and control the linear CCD without changing the same timing as when reading a normal photographic film, that is, the period of the shift pulse and the transfer pulse.

上述のシェーディング補正処理を実行する処理部即ちシェーディング補正装置は、上述の画像入力ボード33またはコントローラ3に備えることが可能で、前記感光部R1,G1,B1に蓄積される電荷を前記転送部R3,B3,G3にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に前記光源をパルス発光させる発光制御部と、前記パルス発光時の出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正部により構成することができる。   A processing unit that performs the above-described shading correction processing, that is, a shading correction device, can be provided in the above-described image input board 33 or the controller 3, and charges accumulated in the photosensitive units R1, G1, and B1 are transferred to the transfer unit R3. , B3, G3, a light emission control unit for causing the light source to emit light at a predetermined time before and after the shift timing, and shading correction for correcting the light amount of the light source or the output signal based on the output signal at the time of the pulse light emission. It can comprise by a part.

上述した実施形態では、転送パルス生成部で生成されたφ1、φ2の二相の転送クロックパルスにより信号電荷が転送されるものを説明したが、転送クロックはアナログシフトレジスタの構成に依存するもので、二相駆動式以外に四相駆動式などにも適用できるものである。   In the above-described embodiment, the signal charge is transferred by the two-phase transfer clock pulses of φ1 and φ2 generated by the transfer pulse generation unit. However, the transfer clock depends on the configuration of the analog shift register. In addition to the two-phase drive type, the present invention can also be applied to a four-phase drive type.

上述した実施形態では、リニアCCDが赤(R)、緑(G)、青(B)夫々に対応した感光部R1,G1,B1、転送電極R2,B2,G2、転送部R3,B3,G3を夫々備えたものを説明したが、リニアCCDの構成はこのようなものに限定されるものではなく、感光部の配列方向に一画素毎に赤(R)、緑(G)、青(B)夫々の波長の光を透過するフィルタを備えた1ラインのリニアCCDなど異なる構成のリニアCCDに適用可能である。   In the above-described embodiment, the linear CCDs correspond to the red (R), green (G), and blue (B) photosensitive portions R1, G1, B1, transfer electrodes R2, B2, G2, and transfer portions R3, B3, G3. However, the configuration of the linear CCD is not limited to this, and red (R), green (G), and blue (B) for each pixel in the arrangement direction of the photosensitive portions. The present invention can be applied to linear CCDs having different configurations, such as a one-line linear CCD provided with a filter that transmits light of each wavelength.

写真処理装置の外観説明図External view of the photo processing device 写真処理装置のブロック構成図Block diagram of photo processing equipment リニアCCDの説明図Illustration of linear CCD シェーディング補正時の光源点灯シーケンスの説明図Illustration of the light source lighting sequence during shading correction シェーディング補正時の蓄積電荷の説明図Illustration of accumulated charge during shading correction 従来技術によるシェーディング補正時の光源点灯シーケンスの説明図Explanatory diagram of light source lighting sequence during shading correction according to the prior art 従来技術によるシェーディング補正時の蓄積電荷の説明図Explanatory diagram of accumulated charge during shading correction by conventional technology

符号の説明Explanation of symbols

26:リニアCCD
26a:転送パルス生成部
27b:シフトパルス生成部
R1,B1,G1:感光部
R2,G2,B2:転送電極
R3,G3,B3:転送部
26: Linear CCD
26a: transfer pulse generation unit 27b: shift pulse generation unit R1, B1, G1: photosensitive unit R2, G2, B2: transfer electrodes R3, G3, B3: transfer unit

Claims (4)

光源からの光を受光して電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDに対して、前記光源をパルス発光させたときの前記リニアCCDの出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正方法であって、
前記感光部に蓄積される電荷を前記転送部にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に前記光源をパルス発光させるシェーディング補正方法。
With respect to a linear CCD configured to include an array-shaped photosensitive unit that receives light from a light source and accumulates charges, and a transfer unit that transfers and outputs signal charges accumulated in the photosensitive unit to an external circuit. A shading correction method for correcting a light amount of the light source or the output signal based on an output signal of the linear CCD when the light source is pulsed,
A shading correction method for causing the light source to emit light at a predetermined time before and after a shift timing for shifting the charge accumulated in the photosensitive portion to the transfer portion.
前記光源が互いに異なる波長領域の光を出力する複数のLEDアレイで構成されるとともに、前記リニアCCDが光源に対応する波長領域の光を各別に受光する複数のアレイ状の感光部を備えて構成され、前記LEDアレイを同時にパルス発光させる請求項1記載のシェーディング補正方法。   The light source includes a plurality of LED arrays that output light in different wavelength regions, and the linear CCD includes a plurality of arrayed photosensitive units that individually receive light in the wavelength regions corresponding to the light sources. The shading correction method according to claim 1, wherein the LED array emits pulses simultaneously. 前記感光部が原稿を透過した光源からの光を受光して電荷を蓄積するフィルムスキャナに設置されるリニアCCDに対して施される請求項1または2記載のシェーディング補正方法。   3. The shading correction method according to claim 1, wherein the photosensitive unit is applied to a linear CCD installed in a film scanner that receives light from a light source that has passed through a document and accumulates charges. 光源からの光を受光して電荷を蓄積するアレイ状の感光部と、前記感光部で蓄積された信号電荷を外部回路に転送出力する転送部を備えて構成されるリニアCCDに対して、前記光源をパルス発光させたときの前記リニアCCDの出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正装置であって、
前記感光部に蓄積される電荷を前記転送部にシフトするシフトタイミングの前後に亘る所定時間に前記光源をパルス発光させる発光制御部と、前記パルス発光時の出力信号に基づいて前記光源の光量または前記出力信号を補正するシェーディング補正部を備えて構成されるシェーディング補正装置。
With respect to a linear CCD configured to include an array-shaped photosensitive unit that receives light from a light source and accumulates charges, and a transfer unit that transfers and outputs signal charges accumulated in the photosensitive unit to an external circuit. A shading correction device that corrects the light amount of the light source or the output signal based on an output signal of the linear CCD when the light source emits pulses,
A light emission control unit that causes the light source to emit light at a predetermined time before and after a shift timing for shifting the charge accumulated in the photosensitive unit to the transfer unit; A shading correction apparatus comprising a shading correction unit for correcting the output signal.
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