JP2007208939A - Image reader, image reading method, and image reading program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムに関し、特に、ランプなどの光量変動が生じても安定した読み取りレベルを維持することができる画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムに関する。 The present invention relates to an image reading apparatus, an image reading method, and an image reading program, and in particular, an image reading apparatus, an image reading method, and an image reading capable of maintaining a stable reading level even when a light amount variation such as a lamp occurs. Regarding the program.
従来の画像読取装置のシステム構成は、光電変換素子201、アナログバッファ202、AC結合203、ラインクランプ204、S&H205、VGA206、A/Dコンバータ207、平均化回路208、Peak検出回路209、及びCPU210を有して構成される(図2に示す)。
The system configuration of the conventional image reading apparatus includes a
光電変換素子201は、光電変換により原稿画像の反射光をアナログ電気信号に変換する。アナログバッファ202は、光電変換素子201から出力されるアナログ電気信号をバッファする。
The
光電変換素子CCD201において得られたアナログ電気信号は、アナログバッファ202及びAC結合203を介して、アナログ処理を行うアナログ処理ICへ入力される。
An analog electrical signal obtained in the photoelectric
アナログ処理ICでは、まず、ラインクランプ回路204においてCCD出力1ライン中の黒画素出力期間でクランプを行い、1ラインの間の電位を一定に保つようにしている。この黒画素出力期間は、光電変換素子20が遮光されており、光(原稿反射光)が入ってもレベルが変動することはない。したがって、この黒画素出力期間の光電変換素子201の出力を画像データの絶対黒基準として、「黒レベル」と呼ぶ。つまり、これより下のレベルの信号は存在しないことになる。
In the analog processing IC, first, the
S&H部205は、画像信号をサンプルパルスによりサンプリングし保持することにより画像信号を連続したアナログ信号にする。VGA(可変ゲインアンプ206は、S&H部205においてサンプルホールドした画像信号をゲイン値で増幅する。
The S &
A/D変換回路207は、基準電圧から生成されるリファレンスレベルに基づきデジタル信号に変換し、画像データのデジタルデータを出力する。
The A /
アナログ処理ICから出力されたデジタルデータは、平均化回路208に入力される。平均化回路208では、白基準板105のデジタルデータに含まれる各ブロックを構成する画素の画像信号レベルの平均を算出し、各ブロックの画像信号レベルの平均値をPeak検出回路209に出力する。
Digital data output from the analog processing IC is input to the
Peak検出回路209は、画像信号レベルの平均値が最も高いブロックを検出し、該ブロックの画像信号レベルの平均値をCPU210に出力する。CPU210は、Peak検出回路209から入力された平均値と予め設定された値との差分を算出し、ゲイン値を算出する。CPU210において算出されたゲイン値は、VGA206に入力され、該ゲイン値を用いて画像信号を増幅する。
The Peak
特許文献1では、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置であって、電源投入後、画像読取を行う前に白基準板を光電変換素子で読み取り、読取画像信号のレベルが所定のレベルになるように増幅器のゲインを調整し、該調整後の読取画像信号のレベルを保持する記憶装置を有する画像読取装置が提案されている。
しかし、上記の発明は以下の問題を有している。 However, the above invention has the following problems.
従来の画像読取装置は、上述したように、白基準板105のデジタルデータに基づくゲイン値の算出をアナログ処理ICの外部で行い、算出した値を再びアナログ処理ICに入力している。そのため、VGA206におけるゲイン調整が通信等により時間がかかり、ランプ等の光量変動に迅速対応することができない。
As described above, the conventional image reading apparatus calculates the gain value based on the digital data of the
また、従来は電源立ち上げ時のみに原稿スキャン動作とは別に行われている。そして、この電源投入時に調整したゲイン値を以降のスキャンで使用する。よって、ランプの短期変動等が起こると、電源投入時のゲイン値で増幅してデジタルデータに変換した場合、A/Dコンバータのダイナミックレンジの狭い範囲でしかデジタルデータが使えず、最終的な読み取り値の階調性が悪くなり、後段の画像処理回路での画像処理に支障をきたしてしまう。 Conventionally, it is performed separately from the document scanning operation only when the power is turned on. The gain value adjusted when the power is turned on is used in subsequent scans. Therefore, when a short-term fluctuation of the lamp occurs, the digital data can be used only within a narrow range of the dynamic range of the A / D converter when it is amplified and converted into digital data with the gain value at power-on, and the final reading The gradation of the value is deteriorated, and the image processing in the subsequent image processing circuit is hindered.
そこで、本発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、画像読取装置は、画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る光電変換素子を有し、アナログ処理回路は、A/D変換器から出力された白基準板のデジタル信号から増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有し、増幅器は、ゲイン算出手段によって算出されたゲイン値に基づいてアナログ電気信号のレベルを増幅する画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムを提案することを目的としている。 Therefore, the present invention exposes a document placed on a document placement table with an exposure device, and converts the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that converts the reflected light of the document into an analog electrical signal at a predetermined level. An image reading apparatus having an analog processing circuit having an amplifier that amplifies the analog electric signal and an A / D converter that converts an analog electric signal output from the amplifier into a digital signal. The analog processing circuit has a gain calculating means for calculating the gain value of the amplifier from the digital signal of the white reference plate output from the A / D converter. , An image reading apparatus, an image reading method, and an image reading program for amplifying the level of the analog electric signal based on the gain value calculated by the gain calculating means It is intended to propose the ram.
請求項1記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、前記画像読取装置は、前記画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子を有し、前記アナログ処理回路は、前記A/D変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table by the exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal is predetermined. An image reading apparatus having an analog processing circuit including an amplifier that amplifies the signal to an analog level and an A / D converter that converts an analog electric signal output from the amplifier into a digital signal. The image reading apparatus includes: A white reference plate provided in the apparatus and the photoelectric conversion element for reading an original; and the analog processing circuit calculates a gain value of the amplifier from a digital signal of the white reference plate output from the A / D converter. And a gain calculating means.
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、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子は、前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, the photoelectric conversion element reads the white reference plate before the image reading after the power is turned on. The gain value is calculated based on a digital signal of the white reference plate read by a conversion element.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の画像読取装置において、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子は、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image reading device according to the first or second aspect, when the image reading is performed in the book read mode, the photoelectric conversion element moves the white reference while returning to the home position after reading the document. The gain is calculated by reading the plate, and the gain calculating means calculates the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element.
請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の画像読取装置において、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子は、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取り、前記ゲイン算出手段は、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first or second aspect, when the image reading is performed in the sheet through mode, the photoelectric conversion element is located between the white reference plate and the reading position between the documents. The white reference plate is read twice, and the gain calculating means calculates the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return. It is characterized by doing.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項記載の画像読取装置において、前記画像読取装置が待機状態にあるとき、前記光電変換素子は、所定時間毎に前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fourth aspects, when the image reading apparatus is in a standby state, the photoelectric conversion element is configured to cause the white reference plate to be removed every predetermined time. And the gain calculating means calculates the gain value based on the digital signal of the white reference plate read by the photoelectric conversion element.
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項記載の画像読取装置において、前記アナログ処理回路は、前回の前記アナログ信号の増幅に用いられたゲイン値Gnと、前記ゲイン算出手段によって算出された新しいゲイン値Gn+1との差分を算出する算出手段と、前記差分の閾値Gthを記憶する記憶手段とを有し、前記増幅器は、前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Gthより小さいとき、前記ゲイン値Gn+1により前記アナログ電気信号を増幅し、前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Gth以上のとき、再び前記ゲイン値Gnにより前記アナログ電気信号を増幅することを特徴とする。 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 analog processing circuit includes a gain value Gn used for the previous amplification of the analog signal and the gain calculation. Calculation means for calculating a difference from the new gain value Gn + 1 calculated by the means, and storage means for storing the threshold value Gth of the difference, wherein the amplifier calculates the difference calculated by the calculation means. When the difference is smaller than the threshold Gth, the analog electric signal is amplified by the gain value Gn + 1. When the difference calculated by the calculating means is equal to or larger than the threshold Gth, the analog electric signal is again inputted by the gain value Gn. Amplifying.
請求項7記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取方法であって、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る工程と、前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table by the exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal is predetermined. An amplifier that amplifies the analog electrical signal output from the amplifier to a digital signal, and the amplifier from the white reference plate digital signal output from the A / D converter An image reading method of an image reading apparatus having an analog processing circuit having a gain calculation means for calculating a gain value of the image, a white reference plate and the photoelectric conversion element for reading an original, and reading the image after turning on the power Before, the step of reading the white reference plate by the photoelectric conversion element, the digital of the white reference plate read by the photoelectric conversion element by the gain calculation means Characterized by a step of calculating the gain value based on the signal.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の画像読取方法において、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る工程と、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image reading method according to the seventh aspect, when the image reading is performed in the book read mode, the white reference plate is placed on the way to return to the home position after the original is read by the photoelectric conversion element. And a step of calculating the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element. .
請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の画像読取方法において、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取る工程と、前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image reading method according to the seventh or eighth aspect, when the image reading is performed in the sheet through mode, the photoelectric conversion element is used to provide a gap between the white reference plate and the reading position. The gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return by the step of reciprocatingly reading the white reference plate twice. And a step of calculating.
請求項10記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取プログラムであって、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る処理と、前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。 According to the tenth aspect of the present invention, the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table by the exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal is predetermined. An amplifier for amplifying the analog electrical signal output from the amplifier to a digital signal, and the amplifier from the digital signal of the white reference plate output from the A / D converter An image reading program of an image reading apparatus having an analog processing circuit having a gain calculation means for calculating a gain value of the image, a white reference plate and the photoelectric conversion element for reading an original, and reads an image after power is turned on Before, the white reference plate read by the photoelectric conversion element by the gain calculation means and the process of reading the white reference plate by the photoelectric conversion element And having a process for calculating the gain value based on the digital signal.
請求項11記載の発明は、請求項10記載の画像読取プログラムにおいて、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る処理と、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the invention, in the image reading program according to the tenth aspect, when the image reading is performed in the book read mode, the photoelectric conversion element causes the white reference plate to be moved in the middle of returning to the home position after reading the document. The processing for reading and the gain calculation means include processing for calculating the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element. .
請求項12記載の発明は、請求項10又は11記載の画像読取プログラムにおいて、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取る処理と、前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image reading program according to the tenth or eleventh aspect, when the image reading is performed in the sheet through mode, the photoelectric conversion element causes the gap between the white reference plate and the reading position between the documents. The gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return by the process of reciprocatingly reading the white reference plate twice. And a process of calculating.
本発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、画像読取装置は、画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る光電変換素子を有し、アナログ処理回路は、A/D変換器から出力された白基準板のデジタル信号から増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有し、増幅器は、ゲイン算出手段によって算出されたゲイン値に基づいてアナログ電気信号のレベルを増幅することにより、画像読取動作過程におけるゲイン調整に要する時間を短縮することができる。 The present invention exposes a document placed on a document table with an exposure device, and amplifies the level of an analog electrical signal output from a photoelectric conversion element that converts reflected light of the document into an analog electrical signal to a predetermined level. And an analog processing circuit having an A / D converter for converting an analog electric signal output from the amplifier into a digital signal. The image reading apparatus includes a white reference plate provided in the image reading apparatus. And an analog processing circuit having a gain calculating means for calculating a gain value of the amplifier from the digital signal of the white reference plate output from the A / D converter. It is necessary for gain adjustment in the image reading operation process by amplifying the level of the analog electric signal based on the gain value calculated by the calculating means. It is possible to shorten the time.
以下、本発明の一実施形態に係わる画像読取装置の構成及び動作について説明する。 The configuration and operation of the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below.
まず、図1を用いて本実施形態に係わる画像読取装置の構成について説明する。 First, the configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態に係わる画像読取装置は、走行体101、レンズ103、光電変換素子104、白基準板105、及びコンタクトガラス106を有して構成される。
The image reading apparatus according to this embodiment includes a traveling body 101, a
原稿102のスキャン動作は、圧板読み取り時はコンタクトガラス106上の原稿102を走行体101が副走査方向に移動しながら、シートスルー読み取り時は原稿102を移動させながら、原稿情報として原稿102からの反射光を読み取る。原稿102からの反射光は、レンズ103を介して光電変換素子CCD104上に結像され、光電変換素子CCD104において光電変換によりアナログ電気信号に変換される。画像読取装置は、得られたアナログ電気信号に対して、アナログ処理、及びデジタル処理を施し画像情報をデジタルデータとして読み取る。また、原稿の主走査分布を均一にするために、シェーディング補正を行う。なお、シェーディング補正のための白基準板105の読み取りデータは、原稿をスキャンする前に取得される。
The scanning operation of the original 102 is performed by reading the original 102 from the original 102 as original information while moving the original 102 on the contact glass 106 in the sub-scanning direction at the time of reading the pressure plate and moving the original 102 at the time of sheet-through reading. Read the reflected light. Reflected light from the original 102 is imaged on the photoelectric
次に、本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成について図3を用いて説明する。 Next, the system configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
画像読取装置のシステム構成は、光電変換素子201、アナログバッファ202、AC結合203、ラインクランプ204、S&H205、VGA206、A/Dコンバータ207、及びゲイン調整回路301を有して構成される(図2に示す)。
The system configuration of the image reading apparatus includes a
光電変換素子201は、光電変換により原稿画像の反射光をアナログ電気信号に変換する。アナログバッファ202は、光電変換素子201から出力されるアナログ電気信号をバッファする。
The
光電変換素子CCD201において得られたアナログ電気信号は、アナログバッファ202及びAC結合203を介して、アナログ処理を行うアナログ処理ICへ入力される。
An analog electrical signal obtained in the photoelectric
アナログ処理ICでは、まず、ラインクランプ回路204においてCCD出力1ライン中の黒画素出力期間でクランプを行い、1ラインの間の電位を一定に保つようにしている。この黒画素出力期間は、光電変換素子20が遮光されており、光(原稿反射光)が入ってもレベルが変動することはない。したがって、この黒画素出力期間の光電変換素子201の出力を画像データの絶対黒基準として、「黒レベル」と呼ぶ。つまり、これより下のレベルの信号は存在しないことになる。
In the analog processing IC, first, the
S&H部205は、画像信号をサンプルパルスによりサンプリングし保持することにより画像信号を連続したアナログ信号にする。VGA(可変ゲインアンプ206は、S&H部205においてサンプルホールドした画像信号をゲイン値で増幅する。
The S &
A/D変換回路207は、基準電圧から生成されるリファレンスレベルに基づきデジタル信号に変換し、画像データのデジタルデータを出力する。
The A /
ゲイン調整回路301は、A/D変換回路207から出力された白基準板105のデジタルデータに基づいてゲイン値を算出して、VGA206に入力する。
The
なお、ゲイン調整回路301は、平均化回路208、Peak検出回路209、及びゲイン値演算回路211を有して構成される。A/D変換回路207から出力された白基準板105のデジタルデータは、平均化回路208に入力される。平均化回路208では、白基準板105のデジタルデータに含まれる各ブロックを構成する画素の画像信号レベルの平均を算出し、各ブロックの画像信号レベルの平均値をPeak検出回路209に出力する。
The
Peak検出回路209は、画像信号レベルの平均値が最も高いブロックを検出し、該ブロックの画像信号レベルの平均値をゲイン値演算回路211に出力する。ゲイン値演算回路211は、Peak検出回路209から入力された平均値と予め設定された値との差分を算出し、ゲイン値を算出する。ゲイン値演算回路211において算出されたゲイン値は、VGA206に入力され、該ゲイン値を用いて画像信号を増幅する。
The
次に、図4、6、及び7を用いて本実施形態に係わる画像読取装置の動作制御信号のタイミングチャートについて説明する。 Next, a timing chart of operation control signals of the image reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図4に従来の画像読取装置のおける動作制御信号のタイミングチャートを示す。従来の画像読取装置における読み取り動作では、最初に副走査白基準板領域信号(以下、SLEAD信号とする)をアサートさせ、白基準板105のデータを取得する。その後、副走査原稿領域信号(以下、FGATE信号とする)によって原稿領域を読み取り、フォワード動作が終了したら、走行体をホームポジションに戻す。ここで、最初に白基準板105を読み取るSLEAD信号のアサート期間はシェーディング補正のための白基準データとして用いられる。そのため、走行体101がホームポジションに戻った後、再び走行体101により白基準板105を読み取らせることにより、ゲイン調整のための画像信号を取得していた。
FIG. 4 shows a timing chart of operation control signals in the conventional image reading apparatus. In a reading operation in a conventional image reading apparatus, first, a sub-scanning white reference plate area signal (hereinafter referred to as a SLEAD signal) is asserted to acquire data of the
一方、本実施形態に係わる画像読取装置における読み取り動作では(図6及び7に示す)、最初にSLEAD信号をアサートさせ、白基準板105のデータを取得する。その後、FGATE信号によって原稿領域を読み取り、フォワード動作が終了したら、再び、SLEAD信号をアサートし、走行体101がホームポジションに戻る過程に白基準板105のデータを取得する。本処理によれば、走行体がホームポジションに戻る過程に白基準板105を読み取ることにより、ゲイン調整のために再び走行体を動作させる必要がないため、画像読取動作過程におけるゲイン調整に要する時間を短縮することができる。
On the other hand, in the reading operation in the image reading apparatus according to the present embodiment (shown in FIGS. 6 and 7), the SLEAD signal is first asserted to acquire the data of the
また、シートスルーモードにより複数枚の原稿の画像読み取りを行う場合、図8に示すように、紙間時に走行体を白基準板105の下を往復させ、行きはゲイン調整、リターン時に次スキャン時のシェーディング補正のための白基準板105の読み取りを行う。
Further, when reading images of a plurality of documents in the sheet-through mode, as shown in FIG. 8, the traveling body is reciprocated under the
次に、本実施形態に係わる画像読取装置の動作について具体的に説明する。 Next, the operation of the image reading apparatus according to this embodiment will be specifically described.
まず、図5を用いてブックリードモードで画像読み取りを行う場合の動作について説明する。 First, the operation when image reading is performed in the book read mode will be described with reference to FIG.
画像読取装置の電源がONされると、走行体101を白基準板105の下に移動させて白基準板105を読み取り、アナログ処理ICはゲイン調整回路301においてゲイン値を算出して、VGA206にゲイン値を設定する(ステップS501)。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する(ステップS502)。画像読取動作が要求されると(ステップS502/YES)、走行体101の移動を開始させて図6に示すタイミングチャートに基づいて白基準板105及び原稿の読み取りを開始する(ステップS503)。
When the power of the image reading apparatus is turned on, the traveling body 101 is moved below the
走行体101の移動が開始されると、光電変換素子201は図6に示すタイミングチャートに従って白基準板105及び原稿の読み取りを実行する。まず、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS504)。SLEAD信号がLowになると(ステップS504/YES)、光電変換素子201は、白基準板105の読み取りを実行し(ステップS505)、SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。なお、ステップS505において読み取られた白基準板105の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。
When the traveling body 101 starts to move, the
次に、FGATE信号がLowになるのを待って待機する(ステップS506)。FGATE信号がLowになると(ステップS506/YES)、光電変換素子201は原稿の読み取りを実行し(ステップS507)、FGATE信号がHighになると原稿の読み取りを終了する。
Next, it waits for the FGATE signal to go low (step S506). When the FGATE signal becomes low (step S506 / YES), the
FGATE信号がHighになり原稿の読み取りが終了すると、走行体101はホームポジションへのリターンを開始する(ステップS508)。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS509)。SLEAD信号が再びLowになると(ステップS509/YES)、次の画像読取動作においてVGA206における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子201は白基準板105の読み取りを実行し、ゲイン値を算出する(ステップS510)。そして、SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。光電変換素子201による全ての読み取り動作が完了すると(ステップS511)、ステップS510において算出されたゲイン値がVGA206に反映されて、次回の画像読取動作において使用される(ステップS512)。
When the FGATE signal becomes High and the reading of the document is completed, the traveling body 101 starts returning to the home position (step S508). Then, in the process of returning to the home position, it waits for the SLEAD signal to go low (step S509). When the SLEAD signal becomes low again (step S509 / YES), the
次に、VGA206へゲイン値が反映されてから、予め設定された時間が経過したときに、画像読取動作の要求の有無にかかわらず、ゲイン値の再設定が行われる動作について、図9を用いて説明する。
Next, FIG. 9 is used to describe the operation in which the gain value is reset regardless of whether or not the image reading operation is requested when a preset time has elapsed since the gain value was reflected on the
画像読取装置の電源がONされると、走行体101を白基準板105の下に移動させて白基準板105を読み取り、アナログ処理ICはゲイン調整回路301においてゲイン値を算出して、VGA206にゲイン値を設定する(ステップS901)。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する。そして、最後にゲイン値が設定されてから一定時間経過すると(ステップS902/YES)、走行体101を白基準板105の下に移動させて白基準板105を読み取り、アナログ処理ICはゲイン調整回路301においてゲイン値を算出して、VGA206にゲイン値を再設定する(ステップS901)。
When the power of the image reading apparatus is turned on, the traveling body 101 is moved below the
そして、画像読取動作が要求されると(ステップS903/YES)、走行体101の移動を開始させて図6に示すタイミングチャートに基づいて白基準板105及び原稿の読み取りを開始する(ステップS904)。
When an image reading operation is requested (step S903 / YES), movement of the traveling body 101 is started and reading of the
走行体101の移動が開始されると、光電変換素子201は図6に示すタイミングチャートに従って白基準板105及び原稿の読み取りを実行する。まず、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS905)。SLEAD信号がLowになると(ステップS905/YES)、光電変換素子201は、白基準板105の読み取りを実行し(ステップS906)、SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。なお、ステップS906において読み取られた白基準板105の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。
When the traveling body 101 starts to move, the
次に、FGATE信号がLowになるのを待って待機する(ステップS907)。FGATE信号がLowになると(ステップS907/YES)、光電変換素子201は原稿の読み取りを実行し(ステップS908)、FGATE信号がHighになると原稿の読み取りを終了する。
Next, it waits for the FGATE signal to go low (step S907). When the FGATE signal becomes low (step S907 / YES), the
FGATE信号がHighになり原稿の読み取りが終了すると、走行体101はホームポジションへのリターンを開始する(ステップS909)。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS910)。SLEAD信号が再びLowになると(ステップS910/YES)、次の画像読取動作においてVGA206における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子201は白基準板105の読み取りを実行し、ゲイン値を算出する(ステップS911)。そして、SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。光電変換素子201による全ての読み取り動作が完了すると(ステップS912)、ステップS911において算出されたゲイン値がVGA206に反映されて、次回の画像読取動作において使用される(ステップS913)。
When the FGATE signal becomes High and the reading of the document is completed, the traveling body 101 starts to return to the home position (Step S909). Then, in the process of returning to the home position, it waits for the SLEAD signal to go low (step S910). When the SLEAD signal becomes low again (step S910 / YES), the
上述の動作によれば、省エネモードも含め、スキャン動作待機時において、前回スキャン動作から、次スキャン動作が行われず、ある一定時間が経過すると、白基準板を再度読み取ってゲイン調整を行い、ゲイン値を更新することにより、省エネモード復帰時はゲイン調整を行う必要がなく、省エネモード復帰時間を短縮することができる。 According to the above operation, when waiting for a scan operation including the energy saving mode, the next scan operation is not performed from the previous scan operation, and when a certain period of time elapses, the white reference plate is read again and the gain adjustment is performed. By updating the value, it is not necessary to adjust the gain when returning to the energy saving mode, and the energy saving mode return time can be shortened.
次に、VGA206に設定されていたゲイン値Gnと、ゲイン調整回路301によって新たに算出されたゲイン値Gn+1との差分を算出し、その差分が予めレジスタで設定された閾値Gthより低い場合に、ゲイン値Gn+1をVGA206に再設定する動作手順について、図10を用いて説明する。
Next, when the difference between the gain value Gn set in the
なお、本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成を図11に示す。本実施形態に係わる画像読取装置は、アナログ処理IC内にゲイン値更新の判定を行う判定演算部1101を有する。また、判定演算部1101は、ゲイン値Gn及び閾値Gthを記憶するメモリ1102、及びゲイン値Gnとゲイン値Gn+1の差分を算出してその差分が閾値Gthよりも低いか否かを判定する判定部1103を有して構成される。本構成によれば、ゲイン調整結果を次スキャン時に反映するか否かの判定をアナログ処理IC内で行うことにより、回路、システムの複雑化を防止することができる。
The system configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. The image reading apparatus according to the present embodiment includes a
画像読取装置の電源がONされると、走行体101を白基準板105の下に移動させて白基準板105を読み取り、アナログ処理ICはゲイン調整回路301においてゲイン値Gnを算出して、VGA206にゲイン値Gnを設定する(ステップS1001)。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する。そして、最後にゲイン値Gnが設定されてから一定時間経過すると(ステップS1002/YES)、走行体101を白基準板105の下に移動させて白基準板105を読み取り、アナログ処理ICはゲイン調整回路301においてゲイン値Gn+1を算出し、ゲイン値Gnとゲイン値Gn+1の差分が閾値Gthよりも低いか否かを判断する(ステップS1013)。そして、差分が閾値Gthより低い場合に(ステップS1013/YES)、ゲイン値Gn+1をVGA206に再設定する(ステップS1001)。一方、差分が閾値Gth以上であった場合は(ステップS1013/NO)、VGA206にゲイン値Gnを再設定する(ステップS1014)。
When the power of the image reading apparatus is turned on, the traveling body 101 is moved below the
そして、画像読取動作が要求されると(ステップS1003/YES)、走行体101の移動を開始させて図6に示すタイミングチャートに基づいて白基準板105及び原稿の読み取りを開始する(ステップS1004)。
When an image reading operation is requested (step S1003 / YES), the movement of the traveling body 101 is started and reading of the
走行体101の移動が開始されると、光電変換素子201は図6に示すタイミングチャートに従って白基準板105及び原稿の読み取りを実行する。まず、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS1005)。SLEAD信号がLowになると(ステップS1005/YES)、光電変換素子201は、白基準板105の読み取りを実行し(ステップS1006)、SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。なお、ステップS1006において読み取られた白基準板105の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。
When the traveling body 101 starts to move, the
次に、FGATE信号がLowになるのを待って待機する(ステップS1007)。FGATE信号がLowになると(ステップS1007/YES)、光電変換素子201は原稿の読み取りを実行し(ステップS1008)、FGATE信号がHighになると原稿の読み取りを終了する。
Next, it waits for the FGATE signal to go low (step S1007). When the FGATE signal becomes low (step S1007 / YES), the
FGATE信号がHighになり原稿の読み取りが終了すると、走行体101はホームポジションへのリターンを開始する(ステップS1009)。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、SLEAD信号がLowになるのを待って待機する(ステップS1010)。SLEAD信号が再びLowになると(ステップS1010/YES)、次の画像読取動作においてVGA206における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子201は白基準板105の読み取りを実行し、ゲイン値Gn+1を算出する(ステップS1011)。SLEAD信号がHighになると白基準板105の読み取りを終了する。光電変換素子201による全ての読み取り動作が完了すると(ステップS1012)、ゲイン値Gnとゲイン値Gn+1の差分が閾値Gthよりも低いか否かを判断する(ステップS1013)。そして、差分が閾値Gthより低い場合に(ステップS1013/YES)、ゲイン値Gn+1をVGA206に再設定する。一方、差分が閾値Gth以上であった場合は(ステップS1013/NO)、VGA206にゲイン値Gnを再設定する(ステップS1014)。
When the FGATE signal becomes High and the reading of the document is finished, the traveling body 101 starts returning to the home position (step S1009). Then, in the process of returning to the home position, it waits for the SLEAD signal to go low (step S1010). When the SLEAD signal becomes low again (step S1010 / YES), the
上述の動作によれば、n回目のゲイン調整でゲイン値Gn+1が算出された後、前回算出されたゲイン値Gnとの差分をとり、この差分値が予めレジスタで設定された閾値Gthより値が低い場合は、次スキャン時にはこのゲイン値Gn+1により画像信号の増幅を行い、逆に閾値Gth以上の場合は大幅にゲイン値が変わっているので、このゲイン値Gn+1は反映せず、次スキャン時も引き続きゲイン値Gnを用いることにより、不正確なゲイン値Gn+1への更新を防止することができる。 According to the above-described operation, after the gain value Gn + 1 is calculated by the n-th gain adjustment, the difference from the previously calculated gain value Gn is taken, and this difference value is obtained from the threshold value Gth previously set in the register. If the value is low, the image signal is amplified by this gain value Gn + 1 at the next scan, and conversely if it is greater than or equal to the threshold value Gth, the gain value has changed significantly, so this gain value Gn + 1 is not reflected. In addition, by continuously using the gain value Gn during the next scan, it is possible to prevent an inaccurate update to the gain value Gn + 1.
101 走行体
102 原稿
103 レンズ
104、201 光電変換素子
105 白基準板
202 アナログバッファ
203 AC結合
204 ラインクランプ
205 S&H
206 VGA
207 A/DC
208 平均化回路
209 Peak検出回路
210 CPU
301 ゲイン調整
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101
206 VGA
207 A / DC
208
301 Gain adjustment
Claims (12)
前記画像読取装置は、前記画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子を有し、
前記アナログ処理回路は、前記A/D変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有することを特徴とする画像読取装置。 An amplifier that amplifies the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table with an exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal; and In an image reading apparatus having an analog processing circuit having an A / D converter that converts an analog electric signal output from the amplifier into a digital signal,
The image reading device has a white reference plate provided in the image reading device and the photoelectric conversion element for reading a document,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the analog processing circuit includes a gain calculating unit that calculates a gain value of the amplifier from a digital signal of the white reference plate output from the A / D converter.
前記光電変換素子は、前記白基準板を読み取り、
前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。 After turning on the power and before reading the image,
The photoelectric conversion element reads the white reference plate,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the gain calculating unit calculates the gain value based on a digital signal of the white reference plate read by the photoelectric conversion element.
前記光電変換素子は、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取り、
前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の画像読取装置。 When reading an image in book read mode,
The photoelectric conversion element reads the white reference plate in the middle of returning to the home position after reading the document,
3. The image according to claim 1, wherein the gain calculating unit calculates the gain value used in a next image reading operation based on digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element. Reader.
前記光電変換素子は、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取り、
前記ゲイン算出手段は、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の画像読取装置。 When scanning images in sheet-through mode,
The photoelectric conversion element reciprocates between the white reference plate and a reading position between documents, and reads the white reference plate twice.
The gain calculation means calculates the gain value used in the next image reading operation based on digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return. Image reading apparatus.
前記光電変換素子は、所定時間毎に前記白基準板を読み取り、
前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の画像読取装置。 When the image reading apparatus is in a standby state,
The photoelectric conversion element reads the white reference plate every predetermined time,
5. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the gain calculating unit calculates the gain value based on a digital signal of the white reference plate read by the photoelectric conversion element.
前回の前記アナログ信号の増幅に用いられたゲイン値Gnと、前記ゲイン算出手段によって算出された新しいゲイン値Gn+1との差分を算出する算出手段と、
前記差分の閾値Gthを記憶する記憶手段とを有し、
前記増幅器は、
前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Gthより小さいとき、前記ゲイン値Gn+1により前記アナログ電気信号を増幅し、
前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Gth以上のとき、再び前記ゲイン値Gnにより前記アナログ電気信号を増幅することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の画像読取装置。 The analog processing circuit includes:
Calculating means for calculating a difference between the gain value Gn used for the previous amplification of the analog signal and the new gain value Gn + 1 calculated by the gain calculating means;
Storage means for storing the threshold Gth of the difference,
The amplifier is
When the difference calculated by the calculation means is smaller than the threshold Gth, the analog electric signal is amplified by the gain value Gn + 1,
6. The image reading apparatus according to claim 1, wherein when the difference calculated by the calculating unit is equal to or greater than the threshold value Gth, the analog electric signal is amplified again by the gain value Gn. .
電源投入後、画像読取を行う前に、
前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る工程と、
前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする画像読取方法。 An amplifier that amplifies the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table with an exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal; and An A / D converter that converts an analog electrical signal output from the amplifier into a digital signal, and a gain calculation that calculates a gain value of the amplifier from the digital signal of the white reference plate output from the A / D converter An image reading method of an image reading apparatus comprising: an analog processing circuit having a means; and a white reference plate and the photoelectric conversion element for reading an original,
After turning on the power and before reading the image,
Reading the white reference plate with the photoelectric conversion element;
And a step of calculating the gain value based on a digital signal of the white reference plate read by the photoelectric conversion element by the gain calculating means.
前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る工程と、
前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする請求項7記載の画像読取方法。 When reading an image in book read mode,
The photoelectric conversion element reads the white reference plate in the middle of returning to the home position after reading the document;
The gain calculating means includes a step of calculating the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element. Image reading method.
前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取る工程と、
前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする請求項7又は8記載の画像読取方法。 When scanning images in sheet-through mode,
A step of reading the white reference plate twice by reciprocating between the white reference plate and a reading position between documents by the photoelectric conversion element;
The gain calculating means includes a step of calculating the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return. 9. The image reading method according to 7 or 8.
電源投入後、画像読取を行う前に、
前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る処理と、
前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする画像読取プログラム。 An amplifier that amplifies the level of the analog electrical signal output from the photoelectric conversion element that exposes the document placed on the document placement table with an exposure device and converts the reflected light of the document into an analog electrical signal; and An A / D converter that converts an analog electrical signal output from the amplifier into a digital signal, and a gain calculation that calculates a gain value of the amplifier from the digital signal of the white reference plate output from the A / D converter An image reading program of an image reading apparatus comprising: an analog processing circuit having a means; and a white reference plate and the photoelectric conversion element for reading an original,
After turning on the power and before reading the image,
A process of reading the white reference plate by the photoelectric conversion element;
An image reading program comprising: calculating the gain value based on a digital signal of the white reference plate read by the photoelectric conversion element by the gain calculating means.
前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る処理と、
前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする請求項10記載の画像読取プログラム。 When reading an image in book read mode,
The photoelectric conversion element reads the white reference plate in the middle of returning to the home position after reading the document;
11. The gain calculating means includes processing for calculating the gain value used in the next image reading operation based on digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element. Image reading program.
前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を2回読み取る処理と、
前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする請求項10又は11記載の画像読取プログラム。 When scanning images in sheet-through mode,
A process of reading the white reference plate twice by reciprocating between the white reference plate and a reading position between documents by the photoelectric conversion element;
The gain calculation unit includes a process of calculating the gain value used in the next image reading operation based on the digital data of the white reference plate read by the photoelectric conversion element at the time of return. The image reading program according to 10 or 11.
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