JP2921837B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

Info

Publication number
JP2921837B2
JP2921837B2 JP63085356A JP8535688A JP2921837B2 JP 2921837 B2 JP2921837 B2 JP 2921837B2 JP 63085356 A JP63085356 A JP 63085356A JP 8535688 A JP8535688 A JP 8535688A JP 2921837 B2 JP2921837 B2 JP 2921837B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
output
signal
clock
ccd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63085356A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01258557A (en
Inventor
清人 長沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP63085356A priority Critical patent/JP2921837B2/en
Publication of JPH01258557A publication Critical patent/JPH01258557A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2921837B2 publication Critical patent/JP2921837B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Facsimile Heads (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Image Input (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、イメージスキヤナ,デイジタル複写機,フ
アクシミリ等に応用され、特に画像読取信号に対する信
号処理に特徴のある原稿読取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to an image scanner, a digital copying machine, a facsimile, and the like, and particularly relates to a document reading apparatus characterized by signal processing for an image reading signal.

〔従来技術〕(Prior art)

第7図に従来例に係るイメージスキヤナのアナログ処
理回路を示す。
FIG. 7 shows an analog processing circuit of an image scanner according to a conventional example.

CCD1の受光面に結像された原稿の光学像はCCD1により
読み取られる。CCD1には転送及びシフトのためのタイミ
ングパルスPが与えられることにより、読み取られた画
像信号出力OS及び暗出力DOSが出力される。OSとDOSはバ
ツフア2により差動増幅されることにより、CCD1のリセ
ツトノイズ等を除去された画像信号となる。しかし、未
だパルス状の信号であり直流オフセツトを有しているた
め、先ずスイツチSW1によりゼロクランプを行う。これ
は画像信号の0レベルを決定するもので、通常CCDリセ
ツトパルスの直後のタイミングで、スイツチSW1をONす
ることにより行う。さらにスイツチSW2とコンデンサCS
にてサンプルホールドを行う。これはCCD出力が画像レ
ベル(原稿の反射率に比例した)正しく示しているタイ
ミングでのみスイツチSW2をONし、コンデンサCSにチヤ
ージするようにする。さらに次のFET3は、コンデンサCS
の電圧をハイインピーダンスで受けるためのバツフア
で、FET3のソース出力として初めて0Vを基準としたアナ
ログ画像信号となる。これはさらにアンプA1にて所定の
電圧にレベル設定され、D/Aコンバータ4の基準電圧端
子rfに与えられる。D/Aコンバータ4のデイジタル入力
には、後で説明するシエーデイング補正データSDATAが
与えられており、出力VDAとしては、 VDA∞V0×SDATA が与られる。
The optical image of the document formed on the light receiving surface of the CCD1 is read by the CCD1. When a timing pulse P for transfer and shift is applied to the CCD 1, a read image signal output OS and a dark output DOS are output. The OS and DOS are differentially amplified by the buffer 2 to become image signals from which reset noise and the like of the CCD 1 have been removed. However, since it is still a pulse signal and has a DC offset, zero clamp is first performed by the switch SW1. This is to determine the 0 level of the image signal, and is usually performed by turning on the switch SW1 at a timing immediately after the CCD reset pulse. Further, switch SW2 and capacitor C S
Perform sample hold. This turns ON switch SW2 only at the timing when the CCD output is (proportional to the reflectance of the original) image level shows correctly, so as to Chiyaji the capacitor C S. The next FET3 is connected to the capacitor C S
This is a buffer for receiving the voltage at high impedance, and becomes the analog image signal based on 0V for the first time as the source output of FET3. This is further set to a predetermined voltage level by the amplifier A1 and supplied to the reference voltage terminal rf of the D / A converter 4. The digital input of the D / A converter 4, is given a Shiedeingu correction data SDATA to be described later, as the output V DA, V DA ∞V 0 × SDATA is given.

A2とA5のステージでは、CCD1の暗電流出力DOSを補償
するために、CCD1のダミー画素(有効画素外の光遮蔽さ
れた画素で、暗電流成分のみを出力する)のタイミング
でのみONする信号DSを用いて暗電流成分をサンプルホー
ルドし、それを画像信号VDAから差し引く処理を行う。A
2の出力VINとしては、CCD1の暗電流成分も取り除いた真
のアナログ画像信号が得られる。
In the A2 and A5 stages, to compensate for the dark current output DOS of the CCD1, a signal that turns ON only at the timing of the dummy pixel of CCD1 (a light-shielded pixel outside the effective pixel and outputs only the dark current component) samples and holds the dark current component with DS, performs a process of subtracting it from the image signal V DA. A
As the output V IN 2, a true analog image signal from which the dark current component of CCD 1 has been removed is obtained.

一方、CCD1が白基準板の部分を読み出しているタイミ
ングにて、ONするWS信号にて白基準出力をサンプルホー
ルドし、A3と可変抵抗VRにてレベル調整された電圧を基
準電圧Vrefとして得る。基準電圧Vrefは、画像信号のフ
ルスケールを決定するものである。次段では、基準電圧
Vrefを基準(フルスケール)としてVINを画像クロツクV
CLKに同期して、A/D変換器5でA/D変換する。A/Dの出力
として、初めてデイジタル画像信号が得られる。このA/
D出力はROM6にてデータ変換を施され、VDATAを得る。
On the other hand, at the timing when the CCD 1 reads the white reference plate portion, the white reference output is sampled and held by the WS signal which is turned on, and the voltage whose level is adjusted by A3 and the variable resistor VR is obtained as the reference voltage Vref. The reference voltage Vref determines the full scale of the image signal. In the next stage, the reference voltage
Image clock V based on V IN with Vref as reference (full scale)
A / D conversion is performed by the A / D converter 5 in synchronization with CLK. A digital image signal can be obtained for the first time as an A / D output. This A /
The D output is subjected to data conversion in the ROM 6 to obtain VDATA.

以上のプロセスにて得られたデイジタル画像信号VDAT
Aは必要に応じてMTF補正,密度変換等の処理を施した上
で、ライン同期信号(LSYNC)及び画像クロツク(CLK)
とともにイメージスキヤナから出力される。
Digital image signal VDAT obtained by the above process
A is a line synchronization signal (LSYNC) and image clock (CLK) after processing such as MTF correction and density conversion as necessary.
Is output from the image scanner.

上述した従来例においては、パルス波形を含んだCCD
出力から、アナログの画像情報をタイミングだけを拠り
所にして、アナログ的にラツチしてアナログ画像信号を
作り出すため、次のような問題を生じる。
In the conventional example described above, a CCD including a pulse waveform is used.
Since the analog image information is latched in analog from the output based only on the timing based on the timing to generate an analog image signal, the following problem occurs.

(1)パルス電圧によるリンギングが発生し、これがCC
D出力の画像信号部分にまで入り込む。
(1) Ringing due to pulse voltage occurs, and this is CC
It goes into the image signal part of D output.

(2)画像信号部分をサンプルするタイミング及びゼロ
クランプするタイミングは僅かしかなく、(1)項のリ
ンギングを捕らえてしまう危険がある。
(2) The timing of sampling the image signal portion and the timing of zero clamping are very small, and there is a risk that the ringing of the item (1) will be caught.

(3)サンプルタイミング,ゼロクランプタイミングの
ためのクロツクパルスの僅かなジター(時間的揺らぎ)
が、得られるアナログ画像信号の振幅変動になつてしま
う。
(3) Slight jitter of clock pulse for sample timing and zero clamp timing (temporal fluctuation)
However, this leads to fluctuations in the amplitude of the obtained analog image signal.

以上のような問題はすべてアナログ画像信号上のノイ
ズ成分として現れ、画像データのS/N比を著しく劣化さ
せる。これを軽減するためには、ローパスフイルタ、伝
送インピーダンスの整合等を考慮する必要があるが、こ
れによつて回路の複雑さ、さらに副作用として画像の周
波数特性の劣化をも招くことになる。
All of the above problems appear as noise components on the analog image signal and significantly degrade the S / N ratio of the image data. In order to reduce this, it is necessary to consider a low-pass filter, matching of transmission impedance, and the like. However, this causes the complexity of the circuit, and also causes the deterioration of the image frequency characteristic as a side effect.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、イ
メージセンサからの画像信号をノイズのない高品位な画
像データとして出力する画像読取装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an image reading apparatus that outputs an image signal from an image sensor as high-quality image data without noise.

〔構成〕〔Constitution〕

上記目的を達成するため、第1の手段は、画像をイメ
ージセンサにより読み取り、画像クロックに応じて画像
データを出力する画像読取装置において、前記画像クロ
ックに対して十分に高速のADクロックに応じたタイミン
グで前記イメージセンサから出力された信号をA/D変換
して出力するA/D変換手段と、前記イメージセンサの出
力の0レベルが発生する期間に、前記A/D変換手段から
出力された信号を所定数個累積し、演算した結果を保持
する第1の保持手段と、前記イメージセンサから画像信
号が発生する期間に、前記A/D変換手段から出力された
信号を保持する第2の保持手段と、前記第1の保持手段
からの出力と第2の保持手段からの出力とを演算し、前
記画像クロックに応じたタイミングで画像データを出力
する演算手段とを備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first means is an image reading apparatus which reads an image with an image sensor and outputs image data in accordance with an image clock, and which responds to an AD clock which is sufficiently fast with respect to the image clock. A / D conversion means for A / D converting and outputting a signal output from the image sensor at a timing, and a signal output from the A / D conversion means during a period in which a 0 level of the output of the image sensor occurs. A first holding unit for accumulating a predetermined number of signals and holding a result of the operation, and a second holding unit for holding a signal output from the A / D conversion unit during a period when an image signal is generated from the image sensor. Holding means, and calculating means for calculating an output from the first holding means and an output from the second holding means, and outputting image data at a timing corresponding to the image clock. And wherein the door.

また、第2の手段は、画像イメージセンサにより読み
取り、画像クロックに応じて画像データを出力する画像
読取装置において、前記画像クロックに対して十分に高
速のADクロックに応じたタイミングで前記イメージセン
サから出力された信号をA/D変換して出力するA/D変換手
段と、前記イメージセンサの出力の0レベルが発生する
期間に、前記A/D変換手段から出力された信号を保持す
る第1の保持手段と、前記イメージセンサから画像信号
が発生する期間に、前記A/D変換手段から出力された信
号を所定数個累積し、演算した結果を保持する第2の保
持手段と、前記第1の保持手段からの出力と第2の保持
手段からの出力とを演算し、前記画像クロックに応じた
タイミングで画像データを出力する演算手段とを備えて
いることを特徴とする。
Further, the second means is an image reading device which reads by an image image sensor and outputs image data in accordance with an image clock, wherein the image sensor outputs the image data at a timing sufficiently high with respect to the image clock in accordance with an AD clock. A / D conversion means for A / D converting and outputting the output signal, and a first holding means for holding the signal output from the A / D conversion means during a period in which the 0 level of the output of the image sensor is generated. Holding means, and a second holding means for accumulating a predetermined number of signals output from the A / D conversion means during a period in which an image signal is generated from the image sensor and holding a calculation result, A calculating means for calculating an output from the first holding means and an output from the second holding means, and outputting image data at a timing corresponding to the image clock.

なお、以下の実施例では、上記各手段におけるイメー
ジセンサはCCDに、A/D変換手段はA/D変換器に、第1の
保持手段はラッチL1に、第2の保持手段はラッチL2に、
演算手段は減算器SUB1とラッチL3にそれぞれ対応し、画
像クロックはラッチL3に入力されるVCLKに、画像データ
はVDATAに、高速のADクロックはA/D変換器に入力される
ADCLKに、第1の保持手段の出力はDATAに、第2の保持
手段の出力はSDATAにそれぞれ対応している。また、第
1及び第2の保持手段は、加算器ADD、ラッチLCH1およ
びLCH2からの出力(演算結果)を保持するようになって
いる。
In the following embodiments, the image sensor in each of the above means is a CCD, the A / D conversion means is an A / D converter, the first holding means is a latch L1, and the second holding means is a latch L2. ,
The arithmetic means corresponds to the subtractor SUB1 and the latch L3, respectively. The image clock is input to VCLK input to the latch L3, the image data is input to VDATA, and the high-speed AD clock is input to the A / D converter.
The output of the first holding means corresponds to DATA, and the output of the second holding means corresponds to SDATA. Further, the first and second holding units are configured to hold the outputs (operation results) from the adder ADD and the latches LCH1 and LCH2.

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず第5図に、本発明に係る原稿読取装置に利用され
るイメージセンサとしてのCCD〔TCD105C(東芝)〕の内
部回路を示す。また、CCDの駆動パルスタイミングを第
6図に示す。
First, FIG. 5 shows an internal circuit of a CCD [TCD105C (Toshiba)] as an image sensor used in the document reading apparatus according to the present invention. FIG. 6 shows the drive pulse timing of the CCD.

各画素ごとのフオトダイオードで発生した光電流は蓄
積電極に蓄積され、シフトパルスSHが印加されるとアナ
ログシフトレジスタ側に全画素の蓄積電荷がそれぞれ移
送される。シフトレジスタでは転送クロツク01,02によ
りその電荷が順次転送され、出力部に送られる。出力部
では画素ごとの電荷を電圧に変換して、順次OS端子から
出力する。出力部はリセツト機能を持ち、リセツトパル
スRSを印加して各画素間の混じりを無くしている。
The photocurrent generated by the photodiode of each pixel is stored in the storage electrode, and when the shift pulse SH is applied, the stored charges of all the pixels are transferred to the analog shift register. In the shift register, the charges are sequentially transferred by transfer clocks 01 and 02 and sent to an output unit. The output unit converts the electric charge of each pixel into a voltage and sequentially outputs the voltage from the OS terminal. The output unit has a reset function, and applies a reset pulse RS to eliminate the mixture between pixels.

実際のCCD出力波形は、第6図中のOSに示すようにな
つている。
The actual CCD output waveform is as shown by OS in FIG.

先ずリセツトパルスRS印加中(tr)はリセツトノイズ
と言われる成分が混入して来る。tr直後のtzの期間は出
力部が空になるから、画信号のゼロレベルを表すが、実
際には直流オフセツト電圧VDC1のレベルを有する。その
後01,02の遷移により、画信号が現れる。この画信号は
負の方向に発生し、その振幅がv0が、その画素の蓄積電
荷量に比例している。このv0が取り出したい画信号であ
る。このようにCCD出力OSはアナログ画信号レベルにパ
ルス状の電圧が混入した波形となつている。またこのCC
Dは補償出力DOSを有している。これはダミーの出力部か
らの出力であり、OSと略同じレベルの直流オフセツトV
DC2及びリセツトノイズレベルを持つ。但し、画信号は
出力されない。
First, during application of the reset pulse RS (t r ), a component called reset noise is mixed. t r period tz immediately after the because the output unit is empty, but representative of a zero level of the image signal actually has a level of the DC offset voltage V DC1. Thereafter, an image signal appears by the transition of 01 and 02. This image signal is generated in the negative direction, and its amplitude v 0 is proportional to the accumulated charge amount of the pixel. This v 0 is the image signal you want to retrieve. Thus, the CCD output OS has a waveform in which a pulse-like voltage is mixed in the analog image signal level. Also this CC
D has a compensation output DOS. This is an output from the dummy output section, and has a DC offset V at almost the same level as OS.
Has DC2 and reset noise levels. However, no image signal is output.

このようにCCD出力には、多くのパルス状の成分が含
まれており、これから正確に画像情報(第6図のv0)を
抽出することが必要である。
As described above, the CCD output contains many pulse-like components, and it is necessary to accurately extract image information (v 0 in FIG. 6) therefrom.

本発明では、このようなCCD出力(OS)から完全にデ
イジタル的な処理によつて画像信号を取り出し、さらに
CCDによるアナログ画像信号のデイジタル化をも同時に
行うことにより、S/Nの優れた画像信号を得るようにし
たものである。
In the present invention, an image signal is extracted from such a CCD output (OS) by completely digital processing, and furthermore,
The digital signal conversion of the analog image signal by the CCD is performed at the same time, so that an image signal with an excellent S / N ratio can be obtained.

第1図(a),(b)に一実施例に係るイメージセン
サ出力からの画像データ抽出回路ブロツクを、第2図
(a),(b)にそのタイミング図を示す。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) show an image data extraction circuit block from an image sensor output according to one embodiment, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) show timing diagrams thereof.

第1図(a)において、CCD出力OS及び補償出力DOS
は、それぞれトランジスタTr1,Tr2によるエミツタフオ
ロアのインピーダンス変換回路に入力される。これはCC
D内部にインピーダンスの影響、伝送線路の影響を少な
くするもので状況によつては必要ないこともあり得る。
OS側はTr1の出力を直接A/D変換器(A/D)のアナログ入
力端子VINに入力する。DOS側はTr2の出力をタイミング
パルスZSPにてサンプルホールドし、A/Dの基準電圧端子
の一方のVRTに与える。ZSPはDOSのリセツトノイズを発
生するタイミング以外で与えればよく、タイミング変動
に対するマージンは十分である。A/Dのもう一方の基準
電圧端子VRBには一定の基準電圧電圧Refを与える。A/D
は、VRT−VRBを基準として、VINをA/D変換することにな
る。ここでA/D変換のためのクロツクADCLKは、第2図
(b)に示すようにCCD転送クロツク(01,02)に対して
十分に高速のものを用いる。タイミング的には第6図に
示すta及びtzの期間に少なくとも発生するようにすれ
ば、特にCCD転送クロツクと同期する必要はない。この
ようにして得られるA/D出力はDOSにより補償されている
ため、CCD出力に含まれる直流オフセツト成分の影響あ
る程度除去されている。しかし完全ではない(第6図で
示すVDC1とVDC2は完全に同じではない)ため、次のゼロ
クランプ及びサンプルホールドの処理を行う。但し、従
来のようなアナログ処理ではなくデイジタル的に行うこ
とが出来る。
In FIG. 1A, the CCD output OS and the compensation output DOS
Are input to the impedance conversion circuit of the emitter follower by the transistors Tr1 and Tr2, respectively. This is CC
The influence of the impedance and the influence of the transmission line inside D is reduced, and may not be necessary depending on the situation.
The OS directly inputs the output of Tr1 to the analog input terminal V IN of the A / D converter (A / D). DOS side samples and holds the output of Tr2 at the timing pulses ZSP, giving one of the V RT of the reference voltage terminal of the A / D. ZSP may be given at a timing other than the timing at which the reset noise of DOS is generated, and the margin for the timing variation is sufficient. A constant reference voltage Ref is applied to the other reference voltage terminal V RB of the A / D. A / D
Means that A / D conversion of V IN is performed with reference to V RT −V RB . Here, as the clock ADCLK for A / D conversion, a clock having a speed sufficiently higher than the CCD transfer clock (01, 02) is used as shown in FIG. 2 (b). If so the timing basis is at least occurred in the period of t a and t z shown in FIG. 6 need not be synchronized with the particular CCD transfer clock. Since the A / D output obtained in this way is compensated by DOS, the influence of the DC offset component included in the CCD output is removed to some extent. However, since it is not perfect (V DC1 and V DC2 shown in FIG. 6 are not completely the same), the next zero clamp and sample hold processing is performed. However, digital processing can be performed instead of the conventional analog processing.

ゼロクランプパルスZCPは、リセツトパルスRSの直後
で01,02の変化の直前に発生させる。つまり、この期間t
zにCCD出力の0レベルが発生するためである(第6図参
照)。ZCPによりA/D出力はラツチL1にラツチされる。
The zero clamp pulse ZCP is generated immediately after the reset pulse RS and immediately before the change of 01 and 02. That is, this period t
This is because a zero level of the CCD output occurs at z (see FIG. 6). The A / D output is latched to the latch L1 by the ZCP.

続いて01,02遷移の後、画像信号が第6図のtaの期間
出現するが、taの略中央の期間にサンプルパルスSCLKを
発生させ、A/D出力をラツチL2にラツチする。この時点
でL2には画像信号SDATAが、またL1にはゼロレベルZDATA
がそれぞれラツチされている。次に減算器SUB1によつて
SDATA−ZDATAが演算され、結果は画像クロツクVCLKによ
つてラツチL3にラツチされる。VCLKはSDATAとZDATAが双
方とも立つた時点で立ち上がるようなパルスで、CCD1画
素当たり1パルスとして与えられる〔第2図(b)に示
すタイミングチヤート参照〕。L3の出力VDATA1は、CCD
の電気的なオフセツトを除去され、且つパルス状の信号
も除去された画像信号となつている。しかし未だCCDの
暗電流という問題がある。これはCCDに光を照射しない
状態でも発生するCCD出力であり、かなり強い温度特性
を有する。この補正は従来のアナログ処理の考え方と同
様で、画像データVDATA1をCCDのダミー画素のタイミン
グでラツチL4においてラツチし、暗電流データDRKを得
る。そしてVDATA1からDRKを減算器SUB2で差し引くこと
により、暗電流成分を補正された画像データVDATA2が得
られる。同図(b)に示すシエーデイング補正はアナロ
グ処理の場合と異なる。
After Subsequently 01, 02 transition, the image signal is appearing period t a of FIG. 6, the sample pulses SCLK is generated substantially at the center of the period t a, to latch the A / D output latch L2. At this point, the image signal SDATA is applied to L2, and the zero level ZDATA is applied to L1.
Are each latched. Next, by the subtractor SUB1
SDATA-ZDATA is calculated, and the result is latched on the latch L3 by the image clock VCLK. VCLK is a pulse that rises when both SDATA and ZDATA rise, and is given as one pulse per CCD pixel (see the timing chart shown in FIG. 2B). L3 output VDATA1 is CCD
The electrical offset has been removed, and the pulse signal has also been removed from the image signal. However, there is still a problem of dark current of the CCD. This is a CCD output generated even when the CCD is not irradiated with light, and has a considerably strong temperature characteristic. This correction is similar to the concept of the conventional analog processing, and the image data VDATA1 is latched at the latch L4 at the timing of the dummy pixel of the CCD to obtain dark current data DRK. Then, by subtracting DRK from VDATA1 by the subtractor SUB2, image data VDATA2 in which the dark current component has been corrected is obtained. The shading correction shown in FIG. 11B is different from the case of analog processing.

CCDが原稿に先立つて読み取る基準白板に対してシエ
ーデイングモード信号FSHDがアクテイブになる〔第1図
(b)ではLowレベルになる〕。
The shading mode signal FSHD becomes active with respect to the reference white plate which the CCD reads before the document (it goes to the low level in FIG. 1 (b)).

これにより3ステートゲートGがON、メモリRAMが書
込みモードとなつて、そのときのVDATA2はドツトアドレ
スDAに応じてRAMに記憶される。シエーデイングモード
が終了し、FSHDがHighレベルに復帰すると、通常読取モ
ードとなり、GはOFF、RAMは読み出しモードとなる。す
なわちドツトアドレスに応じて、記憶された白板読取デ
ータSHDATAが読み出され、画像データVDATA2と共にシエ
ーデイング補正用のROM1のアドレスに印加される。ROM1
には白板読取時の不均一性を補正されたデータが書かれ
てあり、アドレスに応じて出力する。
As a result, the three-state gate G is turned on and the memory RAM is in the write mode, and VDATA2 at that time is stored in the RAM in accordance with the dot address DA. When the shading mode ends and the FSHD returns to the high level, the normal reading mode is set, G is OFF, and the RAM is in the reading mode. That is, the stored white board read data SHDATA is read in accordance with the dot address, and applied to the address of the ROM 1 for shading correction together with the image data VDATA2. ROM1
In the table, data corrected for non-uniformity at the time of reading a white board is written, and output according to the address.

VDATA3は、このようなシエーデイング補正を受けた画
像データとなる。ROM2は濃度変換,階調変換(r変換)
等を選択信号SLDに応じて行うためのROMテーブルであ
る。
VDATA3 is image data that has undergone such shading correction. ROM2 is density conversion, gradation conversion (r conversion)
And the like in accordance with the selection signal SLD.

以上で、従来アナログ的に処理していたCCD出力信号
から真の画像データを抽出するための機能を、すべてデ
イジタル的に実現出来ることを示した。さらにデイジタ
ル処理としたためのメリツトを上げておくと、 (1)アナログ処理用のオペアンプ,トランジスタ,FET
等による温度特性補償、オフセツト電圧等の補償、さら
にバイアスの適正化、といつた問題から回避出来る、 (2)ノイズマージンを高くとれる、 (3)高速になる程、アナログ素子は選定対象が限られ
また高価になるが、デイジタル素子は比較的容易に(汎
用的に)高速用が存在する、 (4)デイジタルデータであるため、記憶が容易で平均
化等によるノイズ除去機能を周波数特性(解像度)の劣
化なしに行うことが出来る、 があげられる。
As described above, it has been shown that all functions for extracting true image data from a CCD output signal which has been conventionally processed in an analog manner can be digitally realized. The advantages of using digital processing are as follows: (1) Operational amplifiers, transistors, and FETs for analog processing
Temperature characteristics compensation, offset voltage compensation, etc., and proper biasing can be avoided. (2) The noise margin can be increased. (3) The higher the speed, the more the selection of analog elements is limited. Digital devices are relatively easy (general purpose) for high-speed use. (4) Since digital data is digital data, storage is easy, and noise removal function by averaging and the like can be performed with frequency characteristics (resolution). ) Can be performed without deterioration.

ところで実際のCCD出力は、第2図,6図に模式的に示
したような波形ではなく、パルス状のランダムノイズ
や、トランジエントによるリンギング,波形なまりなど
を含んでいることが多い。
By the way, the actual CCD output often includes pulse-like random noise, ringing due to a transient, waveform rounding, etc., instead of the waveform schematically shown in FIGS.

このような場合、ゼロクランプやサンプルホールドに
おいて、そのサンプルタイミングの僅かなズレにより得
られるサンプル信号がばらつくことにより、またノイズ
の多いところをサンプルしてしまうことにもなる。この
問題に対処するに際し、従来のアナログ処理方式では、
平滑効果を持たせるため、ローパスフイルタを使用する
などで対応するが何れも周波数特性の劣化(水平解像力
の低下)を招く。
In such a case, in a zero clamp or a sample hold, a sample signal obtained by a slight shift of the sample timing varies, and a portion having much noise may be sampled. In addressing this problem, conventional analog processing methods
In order to provide a smoothing effect, a low-pass filter is used to cope with such a problem. However, any of these causes deterioration of frequency characteristics (reduction of horizontal resolution).

本発明によるデイジタル方式では容易に対応出来る。
その例を第3図,第4図に示す。
The digital method according to the present invention can easily cope with this.
An example is shown in FIG. 3 and FIG.

第3図に、第1図(a)のゼロクランプの部分を改良
した例のブロツク図を示すが、サンプルホールドの部分
等、他も同じ方法が適用出来る。第4図にはそのタイミ
ング図を示す。A/Dの出力は加算器ADDのA入力に与えら
れ、B入力にはラツチLCH2の出力ZL2が与えられる。こ
れにより、ADDの出力SにA+Bが得られ、これが所定
のタイミングでラツチLCH1にラツチされる。LCH1の出力
ZL1はLCH2に与えられ、再度ラツチされる。
FIG. 3 shows a block diagram of an example in which the zero clamp portion of FIG. 1 (a) is improved. However, the same method can be applied to the sample hold portion and the like. FIG. 4 shows the timing chart. The output of the A / D is supplied to the A input of the adder ADD, and the output ZL2 of the latch LCH2 is supplied to the B input. As a result, A + B is obtained at the output S of the ADD, which is latched to the latch LCH1 at a predetermined timing. LCH1 output
ZL1 is provided to LCH2 and latched again.

この様子を第4図に示すが、ZL1としてはA/D出力の累
積値が得られていくことが分かる。
FIG. 4 shows this state, and it can be seen that the accumulated value of the A / D output is obtained as ZL1.

AD出力の所定個数累積した時点で、ゼロクランプパル
スZCPが発生し、累積値をラツチL1にラツチする。L1の
出力はZDATAとして第1図(a)と同じように、減算器S
UB1に与えられ、同じようにして得られたSDATAと共に減
算処理を施される。L1では累積値をそのままラツチする
とA/Dの出力に比べてビツト数が増加するので、下位ビ
ツトを落として平均値としても良い。
When a predetermined number of AD outputs are accumulated, a zero clamp pulse ZCP is generated, and the accumulated value is latched on a latch L1. The output of L1 is ZDATA, as in FIG.
It is given to UB1 and subjected to a subtraction process together with SDATA obtained in the same manner. In L1, if the accumulated value is latched as it is, the number of bits increases as compared with the output of the A / D. Therefore, the lower bits may be dropped and the average value may be used.

このように累積演算により1画素内での平均化効果を
得ることが出来るからCCD出力に含まれるトランジエン
ト,ノイズ成分を除去することができ、しかもデイジタ
ル演算で1画素内で完結する処理であるから、周波数特
性を劣化させることもない。
As described above, the averaging effect within one pixel can be obtained by the accumulation operation, so that the transient and noise components included in the CCD output can be removed, and the processing is completed within one pixel by the digital operation. Therefore, the frequency characteristics do not deteriorate.

このような演算処理はゼロクランプ部だけでなく、画
像データのサンプルホールド、暗電流検出・補正の各部
分に適用出来る。また前記の説明では平均値処理の例を
示したが、最大値または最低値を検出するような処理で
も良い。
Such an arithmetic processing can be applied not only to the zero clamp section but also to the sample data hold of image data, and the dark current detection and correction. In the above description, an example of the average value processing is shown, but processing for detecting the maximum value or the minimum value may be performed.

尚、第3図のタイミングパルスZLC1,ZLC2,ZCPなどはA
/D変換クロツクADCLK〔第2図(b)〕と同期したパル
スを用い、CCD出力OS〔第2図(b)〕と位相が適正な
関係になければならない。
The timing pulses ZLC1, ZLC2, ZCP, etc. in FIG.
A pulse synchronized with the / D conversion clock ADCLK [FIG. 2 (b)] must be used, and the phase must be in an appropriate relationship with the CCD output OS [FIG. 2 (b)].

従つて、ADCLKと画像クロツクVCLK及びCCD駆動パルス
01,02等はすべて周波数が整数関係にあることが望まし
い。例えばADCLKを分周してVCLK,01,02等を作るように
すれば良い。
Therefore, ADCLK, image clock VCLK and CCD drive pulse
It is desirable that the frequencies of 01, 02, etc. all have an integer relationship. For example, the frequency of ADCLK may be divided to generate VCLK, 01, 02, and the like.

ADCLKをVCLKに対して、例えば10倍以上の高速に出来
る場合は特に分周したものにする必要はないが、各処理
に対するタイミングパルスはCCD出力に対する位相を正
確にコントロールすることが必要である。
If ADCLK can be performed at a speed 10 times or more higher than VCLK, for example, it is not necessary to divide the frequency, but it is necessary to precisely control the phase of the timing pulse for each process with respect to the CCD output.

〔効果〕〔effect〕

本発明によれば、イメージセンサからの画像信号をノ
イズのない高品位な画像データとして出力する画像読取
装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an image reading apparatus that outputs an image signal from an image sensor as high-quality image data without noise.

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

第1図(a),(b)はそれぞれ本発明の一実施例に係
る原稿読取装置の要部のブロツク図、第2図(a),
(b)はそれぞれ同原稿読取装置の動作を示すタイミン
グ図、第3図はゼロクランプ部の改良例を示すブロツク
図、第4図はそのタイミング図、第5図はCCDの内部回
路図、第6図はその駆動パルスタイミング図、第7図は
従来例に係るイメージスキヤナのアナログ処理回路図で
ある。 1……CCD、A/D……A/D変換器、L1,L2,L3,L4……ラツ
チ、SUB1,SUB2……減算器、G……ゲート、ROM1,ROM2…
…リードオンリーメモリ、RAM……ランダムアクセスメ
モリ。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are block diagrams of main parts of a document reading apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
(B) is a timing chart showing the operation of the original reading apparatus, FIG. 3 is a block diagram showing an improved example of the zero clamp section, FIG. 4 is a timing chart thereof, FIG. 5 is an internal circuit diagram of the CCD, and FIG. FIG. 6 is a timing chart of the driving pulse, and FIG. 7 is a diagram showing an analog processing circuit of an image scanner according to a conventional example. 1 ... CCD, A / D ... A / D converter, L1, L2, L3, L4 ... Latch, SUB1, SUB2 ... Subtractor, G ... Gate, ROM1, ROM2 ...
… Read only memory, RAM …… Random access memory.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像をイメージセンサにより読み取り、画
像クロックに応じて画像データを出力する画像読取装置
において、 前記画像クロックに対して十分に高速のADクロックに応
じたタイミングで前記イメージセンサから出力された信
号をA/D変換して出力するA/D変換手段と、 前記イメージセンサの出力の0レベルが発生する期間
に、前記A/D変換手段から出力された信号を所定数個累
積し、演算した結果を保持する第1の保持手段と、 前記イメージセンサから画像信号が発生する期間に、前
記A/D変換手段から出力された信号を保持する第2の保
持手段と、 前記第1の保持手段からの出力と第2の保持手段からの
出力とを演算し、前記画像クロックに応じたタイミング
で画像データを出力する演算手段と、 を備えていることを特徴とする画像読取装置。
1. An image reading apparatus for reading an image by an image sensor and outputting image data in accordance with an image clock, wherein the image data is output from the image sensor at a timing corresponding to an AD clock which is sufficiently fast with respect to the image clock. A / D conversion means for A / D-converting and outputting the output signal, and during a period in which the 0 level of the output of the image sensor occurs, a predetermined number of signals output from the A / D conversion means are accumulated, A first holding unit that holds a result of the calculation; a second holding unit that holds a signal output from the A / D conversion unit during a period when an image signal is generated from the image sensor; Image reading means for calculating an output from the holding means and an output from the second holding means, and outputting image data at a timing corresponding to the image clock. Taking device.
【請求項2】画像をイメージセンサにより読み取り、画
像クロックに応じて画像データを出力する画像読取装置
において、 前記画像クロックに対して十分に高速のADクロックに応
じたタイミングで前記イメージセンサから出力された信
号をA/D変換して出力するA/D変換手段と、 前記イメージセンサの出力の0レベルが発生する期間
に、前記A/D変換手段から出力された信号を保持する第
1の保持手段と、 前記イメージセンサから画像信号が発生する期間に、前
記A/D変換手段から出力された信号を所定数個累積し、
演算した結果を保持する第2の保持手段と、 前記第1の保持手段からの出力と第2の保持手段からの
出力とを演算し、前記画像クロックに応じたタイミング
で画像データを出力する演算手段と、 を備えていることを特徴とする画像読取装置。
2. An image reading apparatus which reads an image with an image sensor and outputs image data in accordance with an image clock, wherein the image data is output from the image sensor at a timing corresponding to an AD clock which is sufficiently fast with respect to the image clock. A / D conversion means for A / D converting the output signal and outputting the first signal, and a first holding means for holding the signal output from the A / D conversion means during a period when the 0 level of the output of the image sensor is generated. Means, during a period when an image signal is generated from the image sensor, a predetermined number of signals output from the A / D conversion means are accumulated,
A second holding unit for holding a result of the operation, an operation of calculating an output from the first holding unit and an output from the second holding unit, and outputting image data at a timing corresponding to the image clock And an image reading device.
JP63085356A 1988-04-08 1988-04-08 Image reading device Expired - Lifetime JP2921837B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63085356A JP2921837B2 (en) 1988-04-08 1988-04-08 Image reading device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63085356A JP2921837B2 (en) 1988-04-08 1988-04-08 Image reading device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01258557A JPH01258557A (en) 1989-10-16
JP2921837B2 true JP2921837B2 (en) 1999-07-19

Family

ID=13856417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63085356A Expired - Lifetime JP2921837B2 (en) 1988-04-08 1988-04-08 Image reading device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2921837B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004172854A (en) 2002-11-19 2004-06-17 Seiko Epson Corp Image sensor controller, electronic apparatus and image sensor control method
JP2004170614A (en) 2002-11-19 2004-06-17 Seiko Epson Corp Electronic equipment
JP2004172861A (en) 2002-11-19 2004-06-17 Seiko Epson Corp Electronic apparatus controller and method for controlling electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01258557A (en) 1989-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04219063A (en) Image reader
JP2921837B2 (en) Image reading device
JPH06101791B2 (en) Shading correction method and apparatus for preventing the influence of noise
US7359099B2 (en) Image reading device and image forming apparatus
US6694063B2 (en) Offset correction of the output of a charge coupled device
US6806901B1 (en) Controlling the range and resolution of offset correction applied to the output of a charge coupled device
JPH0556356A (en) Signal processing circuit
JP2629025B2 (en) Signal processing circuit
JPH0522596A (en) Analog picture signal processing method for picture read
JPH0374967A (en) Picture correction circuit
JP2670075B2 (en) Image full scale determination device
JP3186230B2 (en) Defect correction device for solid-state imaging device and solid-state imaging device
JP2875431B2 (en) Noise reduction circuit
JP3433518B2 (en) Readout circuit
JPH07170403A (en) Signal processing circuit
JP2685545B2 (en) Distortion correction circuit
JPS62185458A (en) Image sensor reader
KR940002818B1 (en) High definition circuit for tv
JPS6128442Y2 (en)
JP2798693B2 (en) Solid-state imaging device
JPH03224360A (en) Picture information reader
JPH01177278A (en) Picture reader
JPH05161011A (en) Picture reader
JPH099056A (en) Picture reader
JPS6161559A (en) Information reading device

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term