JP2584745B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP2584745B2
JP2584745B2 JP61135830A JP13583086A JP2584745B2 JP 2584745 B2 JP2584745 B2 JP 2584745B2 JP 61135830 A JP61135830 A JP 61135830A JP 13583086 A JP13583086 A JP 13583086A JP 2584745 B2 JP2584745 B2 JP 2584745B2
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静男 長谷川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、画像読取装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image reading device.

〔従来技術〕 原稿画像を光電的に読取る画像読取装置が種々提案さ
れている。
[Prior Art] Various image reading apparatuses for photoelectrically reading a document image have been proposed.

また、原稿画像の濃淡を光電的に読取るべく複数の非
晶質シリコン等からなる受光素子を読取るべき原稿の巾
方向にわたってライン状に並べたライセンサが知られて
いる。
There is also known a licensor in which a plurality of light receiving elements made of amorphous silicon or the like are arranged in a line in the width direction of a document to be read in order to photoelectrically read the density of a document image.

今、A4サイズの原稿の短手方向(約210mm)を16画素/
mmの解像度で等倍読取りするとすると、約300mmの基板
上に約3500個の受光素子を有した1本のラインセンサを
必要とする。ところが同一基板上にこのような多数の受
光素子を欠落なく、かつ感度を略均一に形成するのは難
しく、従って歩留り等の改善がなされない限りコスト的
にも実用的ではない。
Now, the short side direction (about 210 mm) of an A4 size document is 16 pixels /
When reading at the same magnification with a resolution of mm, one line sensor having about 3500 light receiving elements on a substrate of about 300 mm is required. However, it is difficult to form such a large number of light receiving elements on the same substrate without dropping them and to have a substantially uniform sensitivity. Therefore, unless the yield and the like are improved, the cost is not practical.

そこで約1000個程度の受光素子からなるラインセンサ
を複数本その走査方向に並べて1ラインの画像を各ライ
ンセンサで分割して読取ることが考えられる。この様に
すると同一基板上に形成すべき受光素子の数がそれほど
多くないので歩留りの向上及びそれにともない前述した
コスト的な問題がある程度解消できる。
Therefore, it is conceivable that a plurality of line sensors including about 1000 light receiving elements are arranged in the scanning direction and an image of one line is divided and read by each line sensor. In this case, the number of light receiving elements to be formed on the same substrate is not so large, so that the yield can be improved and the cost problem described above can be solved to some extent.

しかしながら、各ラインセンサ間の感度のバラツキは
現在では約10〜20%程度存在している。
However, variations in the sensitivity among the line sensors are presently about 10 to 20%.

また、色原稿を3原色に色分解して光電的に読取る際
には、1画素について、3色分の画像信号を必要とする
ので、白黒画像に較べて、3倍の信号量となり、また、
高速処理するためには白黒画像の場合の3倍の処理高速
を有し、白黒と同様に高速処理するのは困難だった。
When a color original is separated into three primary colors and read photoelectrically, one pixel needs image signals for three colors, so that the signal amount is three times as large as that of a black and white image. ,
In order to perform high-speed processing, the processing speed is three times as high as that of a monochrome image, and it is difficult to perform high-speed processing as in the case of monochrome.

〔問題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、被写体からの光を複数色の画像信号に変換し出力す
るカラーセンサと、前記カラーセンサから出力される複
数色の画像信号を所定の電圧レベルまで増幅する共通の
増幅手段と、基準白色部と、前記基準白色部を読み取っ
た場合に前記カラーセンサから前記複数色の画像信号の
中で最大出力レベルを有する色の画像信号のみに基づい
て前記増幅手段が前記複数色の画像信号を増幅するよう
に制御する制御手段とを有することを特徴とするもので
ある。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a color sensor that converts light from a subject into an image signal of a plurality of colors and outputs the image signal and outputs a plurality of color image signals output from the color sensor. A common amplifying means for amplifying up to the voltage level of, a reference white portion, and, when reading the reference white portion, only the image signal of the color having the maximum output level among the image signals of the plurality of colors from the color sensor. Control means for controlling the amplifying means to amplify the image signals of the plurality of colors based on the image signal.

〔実施例〕〔Example〕

次に、この発明の実施例を図面に従って説明する。本
実施例においては、原稿を読取りにカラー密着センサを
用いている。このカラー密着センサは第1図(a),
(b)に示されるように複数のCCDチツプを搭載したセ
ンサユニツト11とこのセンサユニツト上に配置された集
束性ロツドレンズアレイ12と集束性ロツドレンズアレイ
12の側面付近に設けられた線状光源13及び反射ガサ14が
一体構造を成している。そして、線状光源13からの光は
原稿から反射し、その反射光は何等縮小されることなく
集束性ロツドレンズアレイ12を通して1対1の関係で正
立の実像として複数のCCDチツプ上に結合される。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a color contact sensor is used for reading a document. This color contact sensor is shown in FIG.
As shown in (b), a sensor unit 11 equipped with a plurality of CCD chips, a focusing rod lens array 12 and a focusing rod lens array arranged on the sensor unit.
The linear light source 13 and the reflection gas 14 provided in the vicinity of the side surface of the unit 12 form an integral structure. The light from the linear light source 13 is reflected from the original, and the reflected light is passed through the converging rod lens array 12 without any reduction to a plurality of CCD chips as erect real images in a one-to-one relationship. Be combined.

また、センサユニツト11、集束性ロツドレンズアレイ
12、光源13、反射ガサ14は第1図(b)に示されるごと
く信号処理基板17、センサユニツト11と信号処理基板16
を接続するフレキシブル電線18とともに、移動体15に搭
載されており移動体15と本体との接続のためにフレキシ
ブル電線19を用いている。
In addition, sensor unit 11, focusing rod lens array
As shown in FIG. 1B, the signal processing board 17, the sensor unit 11 and the signal processing board 16,
Are mounted on the moving body 15 together with the flexible electric wires 18 for connecting the moving body 15 and the flexible electric wires 19 for connecting the moving body 15 to the main body.

以上のようにしてCCDチツプ上に結像された光学像
は、CCDの光電変換能力により電荷に変換される。この
電荷はCCDの電荷転送能力により順次転送され画像信号
となる。
The optical image formed on the CCD chip as described above is converted into electric charges by the photoelectric conversion capability of the CCD. This charge is sequentially transferred by the charge transfer capability of the CCD to become an image signal.

各部を詳細に説明する。密着型カラーCCDセンサ(セ
ンサユニツト)11は、第2図及び第3図に示されるよう
に、千鳥状に並べられた5個のCCDチツプ21〜25が設け
られたセラミツク基板26と、このセラミツク基板26をお
おうカバー27、接続用のフレキシブル電線28a〜28fから
成る。CCDチツプ21〜25は、受光部がp-nフオトダイオー
ドから成り、受光部の大きさは62.5μm×15.5μmであ
る。角CCDチツプ感光画素は第4図に示す様に感光画素
と接続されていない空送り画素D1〜D12Alのシールドを
ほどこされた光シールド画素D13〜D36,ダミー画素D37〜
D72,有効信号画素S1〜S3072,後端ダミー画素D73〜D76の
合計3168ビツトの受光部から構成されている。
Each part will be described in detail. As shown in FIGS. 2 and 3, a contact type color CCD sensor (sensor unit) 11 includes a ceramic substrate 26 provided with five CCD chips 21 to 25 arranged in a staggered manner, and a ceramic substrate 26 provided with the ceramic substrate. The cover 27 covers the board 26, and includes flexible electric wires 28a to 28f for connection. In the CCD chips 21 to 25, the light receiving portion is formed of a pn photodiode, and the size of the light receiving portion is 62.5 μm × 15.5 μm. As shown in FIG. 4, the corner CCD chip photosensitive pixels are light-shielded pixels D13 to D36 and dummy pixels D37 to Shield of idle feed pixels D1 to D12Al which are not connected to the photosensitive pixels.
The light receiving section is composed of a total of 3168 bits of D72, valid signal pixels S1 to S3072, and rear end dummy pixels D73 to D76.

また以上のようにCCDチツプ21〜25を第2図に示され
るように千鳥状に2列に配置している。この場合、隣り
合うCCDチツプは、第3図に示されるように、受光部の
中心路離l(本実施例ではl=4画素分)をもって、平
行に設けられている。又、これらのCCDチツプ21〜25は
配列方向に沿って、互いに重なりを許して配列されてい
る。
Further, as described above, the CCD chips 21 to 25 are arranged in two rows in a staggered manner as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 3, adjacent CCD chips are provided in parallel with a distance 1 (l = 4 pixels in this embodiment) from the center of the light receiving section. These CCD chips 21 to 25 are arranged so as to overlap each other in the arrangement direction.

CCDチツプ21〜25の受光部は、前述のとおり、左端か
ら空送り領域D1〜D12,光シールド領域D13〜D36,ダミー
領域D37〜D72有効画素領域S1〜S3072,後端ダミー領域D7
3〜D3072とからなっており、この内、3072ビツトの有効
画素領域S1〜S3072を除いた領域を用いて互いに重なり
を許して配列され、読取有効領域は、A3判の短手の幅29
7mmより若干長い320mmとなる。
As described above, the light receiving sections of the CCD chips 21 to 25 include the idle feed areas D1 to D12, the light shield areas D13 to D36, the dummy areas D37 to D72, the effective pixel areas S1 to S3072, and the rear end dummy area D7 from the left end.
3 to D3072, of which the regions except for the 3072-bit effective pixel region S1 to S3072 are arranged so as to be overlapped with each other, and the reading effective region is a short width 29 of A3 size.
320mm which is slightly longer than 7mm.

また、CCDチツプ21〜25の受光部にはカラー信号を受
るために色フイルタをSiフオトダイオード上に配置する
必要がある。この方法として、色フイルタとSi素子を接
着剤で貼り合わせる方法と、Si素子上に直接色フイルタ
を積層する方法とがある。前者は、色フイルタをガラス
基板上に製作すればよいが、Si素子との組合わせの際に
接着という余分な工程が必要となり、位置合わせ誤差を
生じやすい。接着誤差を数mm以下におさえることはかな
り難しく、色再現性、シエーデイング特性の劣化を来す
可能性がある。一方、後者は単に色フイルタをSi素子の
画素に合わせて製作すればカラー素子が完成するため、
工程は極めて単純で、位置合わせ精度を大幅に向上させ
ることができる。よって本実施例に用いたCCDチツプの
色フイルタは後者のものを用いている。
In the light receiving sections of the CCD chips 21 to 25, it is necessary to arrange a color filter on the Si photodiode in order to receive a color signal. As this method, there are a method of bonding the color filter and the Si element with an adhesive, and a method of laminating the color filter directly on the Si element. In the former case, the color filter may be manufactured on a glass substrate, but an extra step of bonding is required when combining with a Si element, and alignment errors are likely to occur. It is extremely difficult to reduce the bonding error to less than a few mm, and the color reproducibility and the shading characteristics may be degraded. On the other hand, in the latter case, simply producing a color filter according to the pixels of the Si element completes the color element,
The process is very simple, and the alignment accuracy can be greatly improved. Therefore, the color filter of the CCD chip used in this embodiment is the latter.

次に具体的なフイルタ配列について説明する。本実施
例では、第5図の如く、イエロー(Ye),グリーン
(G),シアン(Cy)のフイルタ配列とし、3ビツトで
読取時の1画素を構成している。
Next, a specific filter arrangement will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 5, a filter array of yellow (Ye), green (G), and cyan (Cy) is used, and one pixel at the time of reading is constituted by three bits.

これらのフイルタの分光特性を第6図に示す。第6図
で示される様にYeのフイルタの透過率は曲線61で示され
る様に500nm付近から急増している。Cyのフイルタの透
過率は曲線62で示される様に500nm付近でピークを示し
ている。Gのフイルタは、本実施例ではCyフイルタとYe
フイルタの重ね合わせによって得ているため透過率は曲
線63で示される様に500nm付近にピークを示している。
FIG. 6 shows the spectral characteristics of these filters. As shown in FIG. 6, the transmittance of the Ye filter rapidly increases from around 500 nm as shown by the curve 61. The transmittance of the Cy filter shows a peak near 500 nm as shown by curve 62. In this embodiment, the G filter is a Cy filter and a Ye filter.
Since the transmittance is obtained by overlapping the filters, the transmittance shows a peak near 500 nm as shown by a curve 63.

これらのフイルタの分光特性において重要な点は、人
間の視感度領域外の700nm程度の波長に対しても透過率
が零にならない点である。
An important point in the spectral characteristics of these filters is that the transmittance does not become zero even at a wavelength of about 700 nm outside the human visibility range.

ここで、色フイルタとCCDチツプ21〜25とで、人間の
目と同様な機能を果たさなければならない。CCDチツプ2
1〜25の受光部の分光特性は第7図に示されるように550
nm程度の波長で最大となり1000nm以上まで有限な相対感
度を有している。
Here, the color filter and the CCD chips 21 to 25 must perform the same function as the human eye. CCD chip 2
The spectral characteristics of the light receiving sections 1 to 25 are 550 as shown in FIG.
It has a maximum relative wavelength of about nm and a finite relative sensitivity up to 1000 nm or more.

つまり本実施例での色フイルタを付けられたCCDチツ
プ(4a)〜(4e)の受光部は700nm以上の波長の光に対
しても応答が存在することになる。
That is, the light receiving sections of the CCD chips (4a) to (4e) provided with the color filters in the present embodiment have a response even to light having a wavelength of 700 nm or more.

これに対して、人間の目の視感度は700nm以上の波長
に対しては零である。従って単にCCDチツプ(4a)〜(4
e)と、Cy,G,Yeの色フイルタとの組合わせだけでは人間
の目と同一機能を果たすことはできない。よって本実施
例では後述する様にフイルタを用いて前述の特性を補正
している。
In contrast, the visibility of the human eye is zero for wavelengths above 700 nm. Therefore, only the CCD chips (4a) to (4
The combination of e) and the color filters of Cy, G and Ye alone cannot fulfill the same function as the human eye. Therefore, in the present embodiment, the above-described characteristics are corrected using a filter as described later.

次に集束性ロツドレンズアレイについて説明する。本
実施例での集束性ロツドレンズアレイ12は光の入射側の
焦点距離に原稿面81があり、出射側の焦点距離に2列の
CCDチツプ列82が存在する。
Next, the focusing rod lens array will be described. The converging rod lens array 12 in this embodiment has a document surface 81 at the focal length on the light incident side and two rows at the focal length on the emission side.
There is a CCD chip row 82.

この様に設定することにより、原稿面81とCCDチツプ
列82が結像関係にある。すなわち原稿面81上の画像が1
対1の正立像としてCCDチツプ列82上に結像される。し
かしながら、集束性ロツドレンズアレイ21は1本なの
で、本実施例においては、CCDチツプ列82上に結像され
る正立像は原稿面81上において、4ライン分、間隔をへ
だてた画像となる。これを解決するために本実施例では
後述する様に専用のメモリを用いている。
With this setting, the document surface 81 and the CCD chip row 82 have an image forming relationship. That is, the image on the original surface 81 is 1
The image is formed on the CCD chip row 82 as a one-to-one erect image. However, since there is only one focusing rod lens array 21, in this embodiment, the erect image formed on the CCD chip array 82 is an image spaced four lines apart on the document surface 81. . In order to solve this, in this embodiment, a dedicated memory is used as described later.

次に光源13について説明する。本実施例では光源13に
はハロゲンランプを用いている。
Next, the light source 13 will be described. In this embodiment, a halogen lamp is used as the light source 13.

読取装置としての密着型センサに要求される機能は、
人間の目と同様に、色を読取る機能である。
The functions required for a contact type sensor as a reader are:
Like the human eye, this function reads colors.

第9図はThomson-Wrightの基本曲線を示している。こ
の曲線は色に応じた人間の目の視感度特性、つまり、色
光に対する明るさ感覚と光の波長との関係を示してい
る。P1,P2,P3の曲線から明らかなように人間の目は700n
m以上の長波長の光には感じない。
FIG. 9 shows a Thomson-Wright basic curve. This curve shows the visibility characteristics of the human eye according to the color, that is, the relationship between the sense of brightness for colored light and the wavelength of light. P 1, P 2, P 3 of the human eye as is apparent from the curve 700n
It does not feel for light with long wavelengths longer than m.

一方、CCDチツプ21〜25の受光部と色フイルタの分光
特性は前述した通り、700nm以上の長波長の光に対して
も有限な感度値を有しており、この様な色フイルタ、CC
Dチツプ21〜25の受光部に対して白色光を入射させると7
00nm以上の長波長の光にも感じてしまう。
On the other hand, the spectral characteristics of the light receiving sections and the color filters of the CCD chips 21 to 25 have a finite sensitivity value even for light having a long wavelength of 700 nm or more, as described above.
When white light is incident on the light receiving sections of D chips 21 to 25, 7
It is felt even with light having a long wavelength of 00 nm or more.

そこで、本実施例では700nm以上の長波長領域にほと
んど分光特性を有しない赤外カツトフイルタをハロゲン
ランプと共に用いている。第10図に上述のハロゲンラン
プの分光特性を第11図に赤外カツトフイルタの分光特性
を示す。
Therefore, in this embodiment, an infrared cut filter having almost no spectral characteristics in a long wavelength region of 700 nm or more is used together with a halogen lamp. FIG. 10 shows the spectral characteristics of the above-described halogen lamp, and FIG. 11 shows the spectral characteristics of the infrared cut filter.

さて、第12図は前述の密着型カラーCCDセンサを用い
たカラー画像読取装置121の構成図である。14は原稿走
査ユニツトであって原稿台上の原稿123の画像を読取る
べく矢印Aの方向に移動走査すると同時に原稿走査ユニ
ツト14内の露光ランプ13を点灯し、原稿からの反射光は
集束性ロツドレンズアレイ12に導かれて前述した密着型
カラーCCDセンサ11に集光する。また、126は基準信号を
得るために読取らせる標準白色板である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a color image reading apparatus 121 using the contact type color CCD sensor described above. Reference numeral 14 denotes a document scanning unit which moves and scans in the direction of arrow A to read the image of the document 123 on the document table, and simultaneously turns on the exposure lamp 13 in the document scanning unit 14 so that the reflected light from the document is collected by the converging unit. The light is guided to the drain lens array 12 and condensed on the contact type color CCD sensor 11 described above. Reference numeral 126 denotes a standard white plate which is read to obtain a reference signal.

密着型カラーCCDセンサ11は前述の通り、62.5μm(1
/16mm)を1画素として1024画素分のチツプが千鳥状に
5チツプ配列されており、各画素は15.5μm×62.5μm
に3分割され、各々にCy,G,Yeの色フイルタが貼りつけ
られている。これにより色原稿を1ライン毎に色分解し
つつ光電的に読取る。
As described above, the contact type color CCD sensor 11 is 62.5 μm (1
/ 16 mm) as one pixel, and 5 chips of 1024 pixels are arranged in a staggered pattern, and each pixel is 15.5 μm × 62.5 μm
, And color filters of Cy, G, and Ye are attached to each of them. As a result, a color original is photoelectrically read while color separation is performed for each line.

次に電気系統について説明する。電気系統はCCDを動
作させる駆動回路、CCDの出力信号を画像情報に適した
形に変換するアナログ処理部、アナログ処理部からの信
号を記録形態に適した信号に変換するデジタル信号処理
部とから構成されている。
Next, the electric system will be described. The electrical system consists of a drive circuit that operates the CCD, an analog processing unit that converts the output signal of the CCD into a form suitable for image information, and a digital signal processing unit that converts the signal from the analog processing section into a signal suitable for the recording format It is configured.

まず駆動回路から説明する。ただし以下の説明ではCC
Dチツプ21の駆動回路とする。他のCCDチツプにも同様の
駆動回路が設けられる。この駆動回路は第14図に示す様
に2相クロツクφ1走査同期信号SH,リセツト信号R
S,出力信号OSのみを扱うこととする。
First, the driving circuit will be described. However, in the following explanation, CC
The driving circuit of the D chip 21 is used. Similar driving circuits are provided for other CCD chips. As shown in FIG. 14, the driving circuit includes a two-phase clock φ 1 , φ 2 scanning synchronizing signal SH, a reset signal R
S, only the output signal OS is handled.

クロツク信号φの入力端子にはインバータ141が接
続され、インバータ141の出力には抵抗142及びスピード
アツプ用コンデンサ143とが並列に接続され、さらにMOS
のクロツクドライバ144の入力端子に接続される。このM
OSクロツクドライバ144の出力端子はCCDチツプ21のφ端
子に接続される。クロツク信号φについてもφと同
様である。また、走査同期端子SHにもφ1と同様に
インバータ141,抵抗142,コンデンサ143,MOSクロツクド
ライバ144が接続されている。
The clock signal phi 1 input terminal inverter 141 is connected to the output of inverter 141 and resistor 142 and speed up-capacitor 143 is connected in parallel, further MOS
Is connected to the input terminal of the clock driver 144. This M
The output terminal of the OS clock driver 144 is connected to the φ terminal of the CCD chip 21. It is similar to the phi 1 also clock signals phi 2. Further, 1 is also phi to scan synchronization terminal SH, similarly to the phi 2 inverter 141, resistor 142, capacitor 143, MOS black poke driver 144 is connected.

出力信号OS端子には、npnトランジスタ145とコレクタ
抵抗146エミツク抵抗147からなるエミツクフオロワに接
続されている。また、CCDチツプ21の電源電圧+Vはコ
ンデンサ148,149を経てCCDチツプのOD端子に接続され
る。
The output signal OS terminal is connected to an emitter follower including an npn transistor 145 and a collector resistor 146 and an emitter resistor 147. The power supply voltage + V of the CCD chip 21 is connected to the OD terminal of the CCD chip via the capacitors 148 and 149.

2相クロツクφ1はCCDチツプ21の各ビツトに生
じた電荷を転送するのに必要な信号である。
The two-phase clocks φ 1 and φ 2 are signals necessary for transferring the electric charge generated in each bit of the CCD chip 21.

走査同期信号SHは、CCDチツプ21の電荷の転送上1走
査の区別をつける信号であり、リセツト信号RSは電荷が
転送された後のビツトを消去する信号である。
The scan synchronizing signal SH is a signal for discriminating one scan in transferring the electric charge of the CCD chip 21, and the reset signal RS is a signal for erasing a bit after the electric charge is transferred.

信号OSはCCDチツプ21からの出力信号であり、前述し
た第4図の通り、有効信号3072ビツト分であり、ダミー
信号と空送り信号及び基準黒レベル信号とを出力する。
これらの信号はビツト位置が正確に規定されており、基
準黒レベル信号は受光部の暗信号で、色に応じた真の出
力を得るために用いるものである。
The signal OS is an output signal from the CCD chip 21 and, as shown in FIG. 4, is equivalent to 3072 bits of the valid signal, and outputs a dummy signal, an idle feed signal and a reference black level signal.
The bit positions of these signals are accurately specified, and the reference black level signal is a dark signal of the light receiving section and is used to obtain a true output corresponding to the color.

次にアナログ処理部を第13図に示す。このアナログ処
理部は各CCDチツプ21〜25ごとに設けられている。ここ
では代表としてCCDチツプ21に対する回路について説明
する。他のCCDチツプに対しても同様の回路が設けられ
る。
Next, an analog processing section is shown in FIG. The analog processing unit is provided for each of the CCD chips 21 to 25. Here, a circuit for the CCD chip 21 will be described as a representative. Similar circuits are provided for other CCD chips.

CCD21からの信号はバツフア回路131を介して、この信
号を色ごとに分離するマルチプレクサ132に入力され
る。このマルチプレクサ132からの各色の出力信号の中
で、原稿走査前段階での白色板126の照射時において最
大出力電圧を有する色出力信号(本実施例ではYe)は、
マルチプレクサ132の前段に設けられた、CCD21からの出
力信号を所定の電圧値に増幅する自動利得制御(AGC)
回路133を制御するAGC制御回路138に入力される。そし
て、白板照射時に、CCD21からの出力信号を所定の電圧
値に増幅するためのAGC電圧を固定する。
The signal from the CCD 21 is input through a buffer circuit 131 to a multiplexer 132 for separating the signal for each color. Among the output signals of the respective colors from the multiplexer 132, the color output signal (Ye in this embodiment) having the maximum output voltage when the white plate 126 is illuminated before the original is scanned is
Automatic gain control (AGC) provided at a stage preceding the multiplexer 132 to amplify an output signal from the CCD 21 to a predetermined voltage value
The signal is input to an AGC control circuit 138 that controls the circuit 133. Then, at the time of white plate irradiation, the AGC voltage for amplifying the output signal from the CCD 21 to a predetermined voltage value is fixed.

また、各色の出力信号は基準黒レベル信号を基準に第
1のクランプ回路134によって光に応じた真の出力を
得、さらに次段の色変換部に入力するための電圧に増幅
する増幅器135を介し、増幅器135からの各色の出力(C
y,G,Ye)からブルー(B),グリーン(G),レツド
(R)の原色信号を出力する色変換回路139に入力され
る。色変換回路139からの出力信号はA/D変換部136によ
りデジタル信号に変換され、更にこのA/D変換部からの
信号はメモリ部140に記憶される。
Further, the output signal of each color obtains a true output corresponding to light by the first clamp circuit 134 based on the reference black level signal, and further includes an amplifier 135 for amplifying the output signal to a voltage to be inputted to the next stage color conversion unit. Output of each color from the amplifier 135 (C
(y, G, Ye) to blue (B), green (G), and red (R). The output signal from the color conversion circuit 139 is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 136, and the signal from the A / D conversion unit is stored in the memory unit 140.

マルチプレクサ132は、バツフア回路131からの出力信
号からCy,Gを分離する第1のサンプルホールド(S/H)
回路132a,132b及びサンプルホールドされたCy,G信号と
上記バツフア回路131からの出力信号中からYeを分離す
る第2のS/H回路132c〜132eから構成され、前述した通
りCCD21から出力されるCy,G,Yeの直列信号を2回のサン
プルホールドにより、同期の一致した並列信号に変換し
ている。この様にすることによって次段の色変換におけ
る実質の信号処理時間が信号出力周期の3倍となり回路
の性能等に充分な余裕を生むことができる。
The multiplexer 132 is a first sample and hold (S / H) for separating Cy and G from the output signal from the buffer circuit 131.
The circuits 132a and 132b and the second S / H circuits 132c to 132e for separating Ye from the Cy and G signals sampled and held and the output signal from the buffer circuit 131 are output from the CCD 21 as described above. The serial signal of Cy, G, and Ye is converted into a parallel signal with the same synchronization by two sample-and-holds. By doing so, the actual signal processing time in the next-stage color conversion becomes three times the signal output period, and a sufficient margin can be provided for the circuit performance and the like.

原稿走査前段階において、コンタクトガラス125の端
部に設けられた白色板126を光源13が照射した時のCCD21
からの出力信号をマルチプレクサ132によりCy,G,Yeに分
離する。AGC制御回路138は第15図の如くの構成であっ
て、各色信号の内、最大出力信号を有する色信号Yeを入
力し、LPF141(Low Path Filter)を通して平滑化した
直流信号をA/D変換器142によりデジタル値に変換し、ラ
ツチ回路143にて、次の原稿走査時までそのデータが保
持される。この保持されたラツチデータはD/A変換器144
において再びアナログの直流信号に変換され、差動増幅
器145に入力される。差動増幅器145の他入力端子には基
準電圧Vretが入力されており、このD/A変換器の出力信
号と基準電圧Vrefの差信号が、AGCを動作させるのに必
要な電圧に増幅されてAGC電圧として、AGC回路133に入
力され、CCD21の出力電圧が一定値になるように動作す
る。
At the stage before scanning of the original, the CCD 21 when the light source 13 illuminates the white plate 126 provided at the end of the contact glass 125
Are separated into Cy, G, and Ye by the multiplexer 132. The AGC control circuit 138 has a configuration as shown in FIG. 15, in which the color signal Ye having the maximum output signal among the respective color signals is input, and the DC signal smoothed through the LPF141 (Low Path Filter) is A / D converted. The data is converted into a digital value by the device 142, and the data is held by the latch circuit 143 until the next original scanning. This latch data is stored in the D / A converter 144.
Is converted again into an analog DC signal and input to the differential amplifier 145. A reference voltage Vret is input to the other input terminal of the differential amplifier 145, and a difference signal between the output signal of the D / A converter and the reference voltage Vref is amplified to a voltage necessary for operating the AGC. The signal is input to the AGC circuit 133 as an AGC voltage, and operates so that the output voltage of the CCD 21 becomes a constant value.

色変換回路139はCy,G,YeからB,G,Rに変換するための
差動増幅器139a〜139cからなり、原色の色差信号を出力
する。
The color conversion circuit 139 includes differential amplifiers 139a to 139c for converting Cy, G, Ye to B, G, R, and outputs a color difference signal of a primary color.

A/D変換部136は、色変換回路139から出力されるB,G,R
の出力信号をA/D変換器1365のダイナミツクレンジまで
増幅する増幅器1362とその出力信号を、濃度値に変換す
る対数変換回路1363を通過後、S/H回路1364によりサン
プルされA/D変換器1365によって8bitのデジタルデータ
に変換される。ここでS/H回路1364がA/D変換器1365の直
前に存在するのはA/D変換器1365が直並列型のためであ
り、一時、入力信号を保持しなければならないためであ
る。
The A / D converter 136 outputs B, G, and R output from the color conversion circuit 139.
After passing through an amplifier 1362 that amplifies the output signal of the A / D converter to the dynamic range of the A / D converter 1365 and a logarithmic conversion circuit 1363 that converts the output signal into a density value, the signal is sampled by an S / H circuit 1364 and A / D converted. It is converted to 8-bit digital data by the device 1365. Here, the S / H circuit 1364 exists immediately before the A / D converter 1365 because the A / D converter 1365 is a serial-parallel type and must temporarily hold an input signal.

また、A/D変換部136ではA/D変換されたデジタルデー
タの内、基準黒レベルに相当するデジタル値をクランプ
回路1361にフイードバツクし、黒レベルを一定に制御し
ている。1362はフイードバツク回路である。
The A / D converter 136 feeds back a digital value corresponding to the reference black level of the A / D converted digital data to the clamp circuit 1361 to control the black level to be constant. 1362 is a feedback circuit.

本実施例では原稿走査ユニツト14にはA/D変換部136ま
での系が搭載されておりメモリ部140及びデジタル信号
処理部等の本体基板124とはフレキシブル電線19によっ
て接続されている。
In this embodiment, the original scanning unit 14 is provided with a system up to the A / D converter 136, and is connected to the memory unit 140 and a main board 124 such as a digital signal processing unit by a flexible electric wire 19.

以上の様にA/D変換部136によって8bitのデジタル信号
に変換されたB,G,Rに対する対応する濃度データDy,Dm,D
cはラツチ回路1366によりラツチされ、フレキシブル電
線19により本体基板124に伝送され、メモリ部140に入力
される。
As described above, the corresponding density data Dy, Dm, and D corresponding to B, G, and R converted into 8-bit digital signals by the A / D converter 136.
c is latched by the latch circuit 1366, transmitted to the main board 124 by the flexible electric wire 19, and input to the memory unit 140.

メモリ部140はR,G,Bに対応して設けられた記憶領域14
0a〜140c及びメモリ制御部140dから成り、CCD21〜25の
R,G,Bの対応する濃度データDy,Dm,Dcを一ラインの画像
データとして接続処理を行ないプリンタ等の出力機器へ
出力する機能を有している。
The memory unit 140 is a storage area 14 provided for R, G, and B.
0a to 140c and a memory control unit 140d.
It has a function of performing connection processing as density data Dy, Dm, and Dc corresponding to R, G, and B as one-line image data and outputting the data to an output device such as a printer.

〔効果〕〔effect〕

以上説明したように、本発明にかかる画像読取装置
は、被写体からの光を複数色の画像信号に変換し出力す
るカラーセンサと、前記カラーセンサから出力される複
数色の画像信号を所定の電圧レベルまで増幅する共通の
増幅手段と、基準白色部と、前記基準白色部を読み取っ
た場合に前記カラーセンサから前記複数色の画像信号の
中で最大出力レベルを有する色の画像信号のみに基づい
て前記増幅手段が前記複数色の画像信号を増幅するよう
に制御する制御手段とを有するような構成とした。
As described above, the image reading apparatus according to the present invention includes a color sensor that converts light from a subject into image signals of a plurality of colors and outputs the signals, and converts the image signals of the colors output from the color sensor to a predetermined voltage. Common amplifying means for amplifying up to the level, a reference white portion, and based on only the image signal of the color having the maximum output level among the image signals of the plurality of colors from the color sensor when the reference white portion is read. The amplification means has a control means for controlling the image signals of the plurality of colors to be amplified.

そして、このように構成したことにより、複数色の画
像信号を共通の増幅手段を用いて増幅しても、増幅した
信号レベルが飽和することなく、被写体の色に忠実なカ
ラー信号を得ることができるようになった。また、共通
の増幅手段を用いることで回路構成を簡略化したことに
より、高品位な画像読取を高速で行うことができるよう
になった。
With this configuration, even when the image signals of a plurality of colors are amplified using the common amplifying means, the amplified signal level does not saturate, and a color signal faithful to the color of the subject can be obtained. Now you can. In addition, since the circuit configuration is simplified by using a common amplifying unit, high-quality image reading can be performed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a),(b)はセンサユニツトの構成図、第2
図はカラー密着センサの構成図、第3図は隣接したCCD
の様子を示す図、第4図は感光画素の内容を示す図、第
5図はフイルタ構成を示す図、第6図はフイルタの特性
図、第7図はフオトダイオードの特性図、第8図は光学
系の構成図、第9図は視感度を示す特性図、第10図はハ
ロゲンランプの分光特性図、第11図は赤外カツトフイル
タの分光特性図、第12図はカラー画像読取装置の構成
図、第13図は画像信号処理回路のブロツク図、第14図は
CCDの駆動回路のブロツク図、第15図はAGC制御回路の構
成図である。 11はセンサユニツト、13は光源、21〜25はCCDチツプ、1
32はマルチプレクサ、132はサンプルホールド回路、133
はAGC回路、138はAGC制御回路、140はメモリ部である。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) show the construction of a sensor unit, and FIG.
The figure shows the configuration of the color contact sensor. Fig. 3 shows the adjacent CCD.
FIG. 4 is a diagram showing the contents of the photosensitive pixels, FIG. 5 is a diagram showing the filter configuration, FIG. 6 is a characteristic diagram of the filter, FIG. 7 is a characteristic diagram of the photodiode, FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an optical system, FIG. 9 is a characteristic diagram showing visibility, FIG. 10 is a spectral characteristic diagram of a halogen lamp, FIG. 11 is a spectral characteristic diagram of an infrared cut filter, and FIG. FIG. 13 is a block diagram of the image signal processing circuit, and FIG.
FIG. 15 is a block diagram of a CCD drive circuit, and FIG. 15 is a block diagram of an AGC control circuit. 11 is a sensor unit, 13 is a light source, 21 to 25 are CCD chips, 1
32 is a multiplexer, 132 is a sample and hold circuit, 133
Is an AGC circuit, 138 is an AGC control circuit, and 140 is a memory unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体からの光を複数色の画像信号に変換
し出力するカラーセンサと、 前記カラーセンサから出力される複数色の画像信号を所
定の電圧レベルまで増幅する共通の増幅手段と、 基準白色部と、 前記基準白色部を読み取った場合に前記カラーセンサか
ら出力される複数色の画像信号の中で最大出力レベルを
有する色の画像信号のみに基づいて前記増幅手段が前記
複数色の画像信号を増幅するように制御する制御手段と を有することを特徴とする画像読取装置。
A color sensor that converts light from a subject into image signals of a plurality of colors and outputs the image signals; a common amplifying unit that amplifies the image signals of the plurality of colors output from the color sensors to a predetermined voltage level; A reference white portion; and the amplifying unit detects the plurality of colors based on only the image signal having the maximum output level among the plurality of color image signals output from the color sensor when the reference white portion is read. Control means for controlling the image signal so as to amplify the image signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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