JP3049652B2 - デジタルスキャナの感度調整装置 - Google Patents
デジタルスキャナの感度調整装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えばデジタル複写機などの画像読取に使用
されるイメージスキャナに関し、特に読取感度の調整に
関する。
されるイメージスキャナに関し、特に読取感度の調整に
関する。
［従来の技術］ 一般に、デジタルスキャナの入力回路は、例えば第4a
図のように構成されている。即ち、CCDイメージセンサ
から出力される画素毎の画像濃度示すアナログ信号は、
増幅され、AGC回路でレベルを調整された後、A/D変換器
によってデジタルデータＤ（ｘ）に変換される。また、
イメージセンサのセル間の感度のばらつき、原稿面の照
度分布や光学系の伝達関数の不均一性等々を補正するた
めに、読取られたデジタルデータはシェーディング補正
を受ける。即ち、原稿画像読取りに先立って、濃度が均
一な基準濃度板をイメージセンサで読取り、その時の一
ライン分のデジタルデータを基準データDo（ｘ）として
RAM51に格納しておき、原稿画像を読取る時には、原稿
画像のデジタルデータＤ（ｘ）とRAM51上の基準データD
o（ｘ）との演算によって、シェーディング補正を行な
い、補正されたデータDs（ｘ）をROM52から出力する。
図のように構成されている。即ち、CCDイメージセンサ
から出力される画素毎の画像濃度示すアナログ信号は、
増幅され、AGC回路でレベルを調整された後、A/D変換器
によってデジタルデータＤ（ｘ）に変換される。また、
イメージセンサのセル間の感度のばらつき、原稿面の照
度分布や光学系の伝達関数の不均一性等々を補正するた
めに、読取られたデジタルデータはシェーディング補正
を受ける。即ち、原稿画像読取りに先立って、濃度が均
一な基準濃度板をイメージセンサで読取り、その時の一
ライン分のデジタルデータを基準データDo（ｘ）として
RAM51に格納しておき、原稿画像を読取る時には、原稿
画像のデジタルデータＤ（ｘ）とRAM51上の基準データD
o（ｘ）との演算によって、シェーディング補正を行な
い、補正されたデータDs（ｘ）をROM52から出力する。
AGC回路は、制御データDagcに応じてステップ状に増
幅度が変化するものであり、ゲイン決定回路は、ある時
点でＤ（ｘ）に基づいてDagcを調整し、A/D変換器の入
力電圧Ｖが適正な範囲に入るように制御する。
幅度が変化するものであり、ゲイン決定回路は、ある時
点でＤ（ｘ）に基づいてDagcを調整し、A/D変換器の入
力電圧Ｖが適正な範囲に入るように制御する。
また、通常はA/D変換器の基準電圧Vrefは一定レベル
に設定される。しかし、原稿地肌濃度の変化を補償する
AEモードにおいては、Vref決定回路が、AGC回路の出力
レベルＶの変化に応じて基準電圧Vrefを変化させる。
に設定される。しかし、原稿地肌濃度の変化を補償する
AEモードにおいては、Vref決定回路が、AGC回路の出力
レベルＶの変化に応じて基準電圧Vrefを変化させる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、第4a図の回路においては、AGC回路がステ
ップ状に増幅度Kagcを変えるので、AGC回路の出力レベ
ルＶには、その時の各種条件（照度，温度等）によっ
て、ゲイン調整の１ステップ以内に相当するばらつきが
生じる。しかし通常、このばらつきは、RAM51に書込ま
れる基準データDo（ｘ）と、原稿画像のデジタルデータ
Ｄ（ｘ）の両方に同じ影響を及ぼすので、シェーディン
グ補正後のデータには、AGC回路の出力のばらつきは現
われない。
ップ状に増幅度Kagcを変えるので、AGC回路の出力レベ
ルＶには、その時の各種条件（照度，温度等）によっ
て、ゲイン調整の１ステップ以内に相当するばらつきが
生じる。しかし通常、このばらつきは、RAM51に書込ま
れる基準データDo（ｘ）と、原稿画像のデジタルデータ
Ｄ（ｘ）の両方に同じ影響を及ぼすので、シェーディン
グ補正後のデータには、AGC回路の出力のばらつきは現
われない。
しかしながら、AEモードの場合、RAM51に格納される
基準データDo（ｘ）が、一定のレベル（Vrefo）を基準
としてVo（基準濃度読込時のAGC出力レベル）をA/D変換
したものであるのに対し、原稿画像読取時にはAGC回路
の出力Ｖに応じてVrefが変化するので、Ｖのレベル変動
に関しては、シェーディング補正によってそれを補償す
ることができない。この誤差の影響は通常は分かりにく
いが、連続コピー動作中にAGC回路の増幅度Kagcが変わ
ると、出力ＶにAGC回路の１ステップ以内のばらつきの
影響が急激に現われ、Vrefがステップ状に変化して、コ
ピー画像濃度に変化が生じる。この変化はシェーディン
グ補正では除去できない。
基準データDo（ｘ）が、一定のレベル（Vrefo）を基準
としてVo（基準濃度読込時のAGC出力レベル）をA/D変換
したものであるのに対し、原稿画像読取時にはAGC回路
の出力Ｖに応じてVrefが変化するので、Ｖのレベル変動
に関しては、シェーディング補正によってそれを補償す
ることができない。この誤差の影響は通常は分かりにく
いが、連続コピー動作中にAGC回路の増幅度Kagcが変わ
ると、出力ＶにAGC回路の１ステップ以内のばらつきの
影響が急激に現われ、Vrefがステップ状に変化して、コ
ピー画像濃度に変化が生じる。この変化はシェーディン
グ補正では除去できない。
そこで本発明は、AEモードを使用する場合において
も、コピー画像濃度の変化の発生を防止することを課題
とする。
も、コピー画像濃度の変化の発生を防止することを課題
とする。
［課題を解決するための手段］ （１）上記課題を解決するために、本発明のデジタルス
キャナーの感度調整装置は、 基準濃度板と原稿を読み取り、画素単位の画像情報を
順次出力するイメージセンサ（１）と、 前記イメージセンサ（１）から出力される画像情報で
あるアナログ信号のレベル調整をするAGC回路（AGC）
と、 前記AGC回路（AGC）の出力（VD）を基準レベル（Vre
f）に基づいてデジタル信号に変換するA/D変換手段
（７）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
った時の前記A/D変換手段（７）の出力（Ｄ（ｘ））
が、所定の範囲に入るように前記AGC回路（AGC）の増幅
度（Kagc）をステップ状に制御するゲイン決定回路
（８）と、 前記A/D変換手段（７）の出力から数画素の濃度の平
均値を計算して順次出力する平均値演算手段（22）と、 前記平均値演算手段（22）から順次出力される数画素
の濃度の平均値の中から最大値を検出する検出手段（2
3）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときに前記検出手段（23）から出力される平均値の
最大値と前記イメージセンサ（１）が前記原稿を読み取
った時に前記検出手段（23）から出力される平均値の最
大値との差を演算する減算手段（25）と、 前記A/D変換手段（７）の有効画像走査期間用の基準
レベルを保持する保持手段（27）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときに前記検出手段（23）から出力される平均値の
最大値，前記減算手段（25）の出力及び前記保持手段
（27）が保持している前記A/D変換手段（７）の有効画
像走査期間用の基準レベルから前記A/D変換手段（７）
の新たな有効画像走査期間用の基準レベルを演算する演
算手段（26）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときの前記A/D変換手段の出力（Do（ｘ））及び前
記イメージセンサ（１）が前記原稿を読み取ったときの
前記A/D変換手段（７）の出力（Ｄ（ｘ））に基づいて
シェーディング補正した出力（Ds（ｘ））を行うシェー
ディング補正手段（12,13）と、を備え、 前記A/D変換手段（７）は、原稿読み取りの有効画像
走査期間（LGATE1＝Ｈ）は前記有効画像走査期間用の基
準レベル（Vref＝DrefAE）に基づいて前記AGC回路（AG
C）の出力（VD）をデジタル信号に変換する、 ことを特徴とする。
キャナーの感度調整装置は、 基準濃度板と原稿を読み取り、画素単位の画像情報を
順次出力するイメージセンサ（１）と、 前記イメージセンサ（１）から出力される画像情報で
あるアナログ信号のレベル調整をするAGC回路（AGC）
と、 前記AGC回路（AGC）の出力（VD）を基準レベル（Vre
f）に基づいてデジタル信号に変換するA/D変換手段
（７）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
った時の前記A/D変換手段（７）の出力（Ｄ（ｘ））
が、所定の範囲に入るように前記AGC回路（AGC）の増幅
度（Kagc）をステップ状に制御するゲイン決定回路
（８）と、 前記A/D変換手段（７）の出力から数画素の濃度の平
均値を計算して順次出力する平均値演算手段（22）と、 前記平均値演算手段（22）から順次出力される数画素
の濃度の平均値の中から最大値を検出する検出手段（2
3）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときに前記検出手段（23）から出力される平均値の
最大値と前記イメージセンサ（１）が前記原稿を読み取
った時に前記検出手段（23）から出力される平均値の最
大値との差を演算する減算手段（25）と、 前記A/D変換手段（７）の有効画像走査期間用の基準
レベルを保持する保持手段（27）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときに前記検出手段（23）から出力される平均値の
最大値，前記減算手段（25）の出力及び前記保持手段
（27）が保持している前記A/D変換手段（７）の有効画
像走査期間用の基準レベルから前記A/D変換手段（７）
の新たな有効画像走査期間用の基準レベルを演算する演
算手段（26）と、 前記イメージセンサ（１）が前記基準濃度板を読み取
ったときの前記A/D変換手段の出力（Do（ｘ））及び前
記イメージセンサ（１）が前記原稿を読み取ったときの
前記A/D変換手段（７）の出力（Ｄ（ｘ））に基づいて
シェーディング補正した出力（Ds（ｘ））を行うシェー
ディング補正手段（12,13）と、を備え、 前記A/D変換手段（７）は、原稿読み取りの有効画像
走査期間（LGATE1＝Ｈ）は前記有効画像走査期間用の基
準レベル（Vref＝DrefAE）に基づいて前記AGC回路（AG
C）の出力（VD）をデジタル信号に変換する、 ことを特徴とする。
（２）前記有効画像走査期間用の基準レベル（Verf＝Dr
efAE）は、前記イメージセンサ（１）の有効画像走査期
間外（LGATE1＝Ｌ）で更新される。
efAE）は、前記イメージセンサ（１）の有効画像走査期
間外（LGATE1＝Ｌ）で更新される。
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に
示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、
参考までに付記した。
示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、
参考までに付記した。
［作用］ 上記（１）によれば、原稿読み取りの有効画像走査期
間（LGATE1＝Ｈ）のA/D変換処理の基準レベル（Vref＝D
refAE）は、基準濃度板を読んで得た基準濃度情報（Dma
xo）と、原稿から読取った画像の地肌濃度情報（Dmax）
の両者に基づいて決定される。従って、もしも連続コピ
ー動作中にAGC回路（AGC）の増幅度Kagcがステップ状に
変化した場合、基準濃度情報（Dmaxo）と地肌濃度情報
（Dmax）との差（ΔＤ）にもステップ状の変化が生じ、
それによってA/D変換（７）の基準レベルVref＝DrefAE
がステップ状に補正され、A/D変換後の画像データの濃
度変化が抑制される。
間（LGATE1＝Ｈ）のA/D変換処理の基準レベル（Vref＝D
refAE）は、基準濃度板を読んで得た基準濃度情報（Dma
xo）と、原稿から読取った画像の地肌濃度情報（Dmax）
の両者に基づいて決定される。従って、もしも連続コピ
ー動作中にAGC回路（AGC）の増幅度Kagcがステップ状に
変化した場合、基準濃度情報（Dmaxo）と地肌濃度情報
（Dmax）との差（ΔＤ）にもステップ状の変化が生じ、
それによってA/D変換（７）の基準レベルVref＝DrefAE
がステップ状に補正され、A/D変換後の画像データの濃
度変化が抑制される。
Vrefの具体的な補正方法及び実際の濃度変化の抑制に
関しては、後述する実施例説明によって明らかにする。
関しては、後述する実施例説明によって明らかにする。
上記（２）によれば、基準レベル（Vref＝DrefAE）
が、有効画像走査期間外（LGATE1＝Ｌ）で更新されるの
で、有効画像走査範囲内で大きな照度変化が生じた場合
であっても、その走査ラインの途中で基準レベル（Vref
＝DrefAE）が大きく変化することがなく、コピー画像上
の左右間で濃度変化が生じるおそれはない。
が、有効画像走査期間外（LGATE1＝Ｌ）で更新されるの
で、有効画像走査範囲内で大きな照度変化が生じた場合
であっても、その走査ラインの途中で基準レベル（Vref
＝DrefAE）が大きく変化することがなく、コピー画像上
の左右間で濃度変化が生じるおそれはない。
［実施例］ 第１図に、本発明を実施するイメージスキャナの画像
処理ユニットの主要部の構成を示す。第１図を参照して
説明する。イメージセンサ１は、一次元CCDイメージセ
ンサであり、１ラインの画像情報を画素単位に順次に出
力する。なお、イメージセンサ１自体もしくは原稿を副
走査方向に機械的に駆動することによって、二次元の画
像情報を入力するように構成されている。イメージスキ
ャナ１は、奇数画素と偶数画素の２つの出力を備えてお
り、各々の出力に得られる画像信号は、増幅器2,3で増
幅され、ゼロクランプ回路4,5で直流レベルに変換さ
れ、マルチプレクサ６によって奇数と偶数の信号が１つ
の画像信号に合成される。この画像信号は、更に、自動
ゲイン調整回路AGCを通り、A/D変換器７のアナログ信号
入力端子Vinに印加される。
処理ユニットの主要部の構成を示す。第１図を参照して
説明する。イメージセンサ１は、一次元CCDイメージセ
ンサであり、１ラインの画像情報を画素単位に順次に出
力する。なお、イメージセンサ１自体もしくは原稿を副
走査方向に機械的に駆動することによって、二次元の画
像情報を入力するように構成されている。イメージスキ
ャナ１は、奇数画素と偶数画素の２つの出力を備えてお
り、各々の出力に得られる画像信号は、増幅器2,3で増
幅され、ゼロクランプ回路4,5で直流レベルに変換さ
れ、マルチプレクサ６によって奇数と偶数の信号が１つ
の画像信号に合成される。この画像信号は、更に、自動
ゲイン調整回路AGCを通り、A/D変換器７のアナログ信号
入力端子Vinに印加される。
A/D変換器７は、基準レベル端子（＋Vref,−Vref）に
印加される基準電圧Vrefを基準として端子Vinに印加さ
れるアナログ信号Vdのレベルを６ビットのデジタル信号
Ｄ（ｘ）に変換する。従って、Vrefを変化させれば、A/
D変換特性が変わる。例えば、Vrefが1Vの時には、Vdが1
Vの時にDoutの値が63（最大値）になるが、Vrefを0.5V
に変えれば、Vinのレベルが0.5Vの時にDoutに63が出力
される。
印加される基準電圧Vrefを基準として端子Vinに印加さ
れるアナログ信号Vdのレベルを６ビットのデジタル信号
Ｄ（ｘ）に変換する。従って、Vrefを変化させれば、A/
D変換特性が変わる。例えば、Vrefが1Vの時には、Vdが1
Vの時にDoutの値が63（最大値）になるが、Vrefを0.5V
に変えれば、Vinのレベルが0.5Vの時にDoutに63が出力
される。
ゲイン決定回路８は、図示しない基準濃度板（原稿画
像読取領域の手前に配置される濃度が均一の白板）をイ
メージセンサ１で読取った時のA/D変換出力Ｄ（ｘ）が
所定の範囲に入るように、自動ゲイン調整回路の帰還部
の抵抗値Ｚを切換える。この調整はステップ状の切換え
であり、自動ゲイン調整回路AGCのゲインKagcはステッ
プ状に変化する。従って、AGCの出力レベルは、第５図
に示すように１ステップの範囲内でばらつきを生じう
る。
像読取領域の手前に配置される濃度が均一の白板）をイ
メージセンサ１で読取った時のA/D変換出力Ｄ（ｘ）が
所定の範囲に入るように、自動ゲイン調整回路の帰還部
の抵抗値Ｚを切換える。この調整はステップ状の切換え
であり、自動ゲイン調整回路AGCのゲインKagcはステッ
プ状に変化する。従って、AGCの出力レベルは、第５図
に示すように１ステップの範囲内でばらつきを生じう
る。
一方、A/D変換器７に印加される基準電圧Vrefの大き
さは、Vref決定回路９の出力するデータDrefによって決
定される。データDrefは、D/A変換器10によってアナロ
グ電圧に変換され、時定数回路11を通ってVrefになる。
Vref決定回路９については後で詳細に説明する。
さは、Vref決定回路９の出力するデータDrefによって決
定される。データDrefは、D/A変換器10によってアナロ
グ電圧に変換され、時定数回路11を通ってVrefになる。
Vref決定回路９については後で詳細に説明する。
RAM（読み書きメモリ）12及びROM（読み出し専用メモ
リ）13は、シェーディング補正をする回路を構成してい
る。即ち、基準濃度板をイメージセンサ１で読取った時
の、１ライン分のA/D変換出力データDo（ｘ）が原稿画
像読取に先立ってRAM12に記憶され（ｘは走査画素位置
を示す）、原稿画像読取の際にはその時にA/D変換器７
が出力するデータＤ（ｘ）がROM13の一部の入力端子
（アドレス）に印加されると同時に、RAM12は記憶され
た基準データDo（ｘ）を出力してそれをROM13の残りの
入力端子（アドレス）に印加する。ROM13は、シェーデ
ィング補正の結果を、Ｄ（ｘ）とDo（ｘ）の全ての組合
せについて記憶しており、Ｄ（ｘ）とDo（ｘ）をアドレ
ス端子に印加することによって、その補正結果Ds（ｘ）
を直ちに出力する。
リ）13は、シェーディング補正をする回路を構成してい
る。即ち、基準濃度板をイメージセンサ１で読取った時
の、１ライン分のA/D変換出力データDo（ｘ）が原稿画
像読取に先立ってRAM12に記憶され（ｘは走査画素位置
を示す）、原稿画像読取の際にはその時にA/D変換器７
が出力するデータＤ（ｘ）がROM13の一部の入力端子
（アドレス）に印加されると同時に、RAM12は記憶され
た基準データDo（ｘ）を出力してそれをROM13の残りの
入力端子（アドレス）に印加する。ROM13は、シェーデ
ィング補正の結果を、Ｄ（ｘ）とDo（ｘ）の全ての組合
せについて記憶しており、Ｄ（ｘ）とDo（ｘ）をアドレ
ス端子に印加することによって、その補正結果Ds（ｘ）
を直ちに出力する。
第１図のVref決定回路9,D/A変換器10及び時定数回路1
1の詳細を第２図に示し、各信号の一例（AEモードオン
の状態）を第３図に示す。
1の詳細を第２図に示し、各信号の一例（AEモードオン
の状態）を第３図に示す。
時定数回路11では、抵抗器R1とコンデンサC1で定まる
立上り時定数τ1と抵抗器R2とコンデンサC1で定まる立
下り時定数τ2が設定されている。つまり、時定数回路1
1の入力電圧が小から大に変化する時には、τ1に従って
出力電圧Vrefが増大し、時定数回路11の入力電圧が大か
ら小に変化する時には、τ2に従って出力電圧Vrefが減
少する。この例ではτ1＜＜τ2に設定しており、Vrefの
変化は、立上りに比べて立下りがはるかに遅くなる。実
際には、１つの主走査ラインの期間中では、Vrefの立下
り変化がほとんど生じない程度になっている。
立上り時定数τ1と抵抗器R2とコンデンサC1で定まる立
下り時定数τ2が設定されている。つまり、時定数回路1
1の入力電圧が小から大に変化する時には、τ1に従って
出力電圧Vrefが増大し、時定数回路11の入力電圧が大か
ら小に変化する時には、τ2に従って出力電圧Vrefが減
少する。この例ではτ1＜＜τ2に設定しており、Vrefの
変化は、立上りに比べて立下りがはるかに遅くなる。実
際には、１つの主走査ラインの期間中では、Vrefの立下
り変化がほとんど生じない程度になっている。
Vrefを決定するデータDrefには３種類のものがある。
即ち、D/A変換器10に入力されるデータDrefは、Vref決
定回路９のデータセレクタ28に印加される３種類のデー
タDrefAE,Drefo,Dlowのいずれかであり、いずれを選択
するかは、データセレクタ28に印加される制御信号AEMO
DEとLGATE1によって決定される。AEモードがオフの時、
及び基準濃度板の濃度を読取る時には、制御信号AEMODE
が低レベルＬになる。その場合、データセレクタ28が、
Drefo（固定値）を選択するので、A/D変換器に印加され
る基準レベルVrefは一定のレベルVrefo（第５図参照）
になる。
即ち、D/A変換器10に入力されるデータDrefは、Vref決
定回路９のデータセレクタ28に印加される３種類のデー
タDrefAE,Drefo,Dlowのいずれかであり、いずれを選択
するかは、データセレクタ28に印加される制御信号AEMO
DEとLGATE1によって決定される。AEモードがオフの時、
及び基準濃度板の濃度を読取る時には、制御信号AEMODE
が低レベルＬになる。その場合、データセレクタ28が、
Drefo（固定値）を選択するので、A/D変換器に印加され
る基準レベルVrefは一定のレベルVrefo（第５図参照）
になる。
AEモードがオンの時には、制御信号LGATE1に応じてそ
れが高レベルＨの時にはDlow、低レベルＬの時にはDref
AEをそれぞれデータセレクタ28が選択して出力する。Dl
owは固定値であり、かなり小さい値（地肌濃度の最大値
相当）に設定してある。DrefAEは、詳細は後述するが、
読取った原稿画像の地肌濃度レベルに応じて変化する。
れが高レベルＨの時にはDlow、低レベルＬの時にはDref
AEをそれぞれデータセレクタ28が選択して出力する。Dl
owは固定値であり、かなり小さい値（地肌濃度の最大値
相当）に設定してある。DrefAEは、詳細は後述するが、
読取った原稿画像の地肌濃度レベルに応じて変化する。
第３図を参照すると、LGATEが高レベルＨの時が、有
効画像範囲（画像を読取る範囲）を走査している期間を
示している。制御信号LGATE1は、LGATEがＬの期間、つ
まり有効画像走査期間でない時に、Ｌになる。従ってAE
モードがオンの時には、LGATE1がＬの時、つまり有効画
像走査期間でない時にDrefAEがDrefとして選択され、そ
れ以外の期間では、DlowがDrefとして選択される。
効画像範囲（画像を読取る範囲）を走査している期間を
示している。制御信号LGATE1は、LGATEがＬの期間、つ
まり有効画像走査期間でない時に、Ｌになる。従ってAE
モードがオンの時には、LGATE1がＬの時、つまり有効画
像走査期間でない時にDrefAEがDrefとして選択され、そ
れ以外の期間では、DlowがDrefとして選択される。
DrefAEは、Dlowよりも大きいので、LGATE1がＬの時に
は小さい時定数τ1に従ってVrefが上昇し、LGATE1がＨ
の時には大きい時定数τ2に従ってVrefが下降する。LGA
TE1がＨの時のVrefの変化は僅かであり、この期間のA/D
変換特性の変化はほとんどない。露光ランプの光量変化
などによってDrefAEが変化した場合には、LGATE1がＬの
時、つまり有効画像走査期間でない時に、その変化を補
償するようにVrefを更新させる。従って、大きな光量変
化が生じたような場合であっても、走査範囲の左右間で
画像の濃度が大きく変わる恐れはない。
は小さい時定数τ1に従ってVrefが上昇し、LGATE1がＨ
の時には大きい時定数τ2に従ってVrefが下降する。LGA
TE1がＨの時のVrefの変化は僅かであり、この期間のA/D
変換特性の変化はほとんどない。露光ランプの光量変化
などによってDrefAEが変化した場合には、LGATE1がＬの
時、つまり有効画像走査期間でない時に、その変化を補
償するようにVrefを更新させる。従って、大きな光量変
化が生じたような場合であっても、走査範囲の左右間で
画像の濃度が大きく変わる恐れはない。
次に第２図を参照してVref決定回路９の主要部の動作
を説明する。A/D変換器７が出力する画像データのうち
一部分がゲート21によって抽出され、平均化回路22に印
加される。具体的には、第３図に示すように、WIND信号
がＨの期間（有効画像走査期間の一部分）にＤ（ｘ）が
ゲート21を通過する。平均化回路22では、ノイズによる
影響を避けるために、数画素の濃度の平均値Dtypを計算
し出力する。ピークホールド回路23は、順次に入力され
る平均値DtypのWINDがＨの間の最大値Dmax（地肌レベ
ル）を検出しそれを保持して出力する。
を説明する。A/D変換器７が出力する画像データのうち
一部分がゲート21によって抽出され、平均化回路22に印
加される。具体的には、第３図に示すように、WIND信号
がＨの期間（有効画像走査期間の一部分）にＤ（ｘ）が
ゲート21を通過する。平均化回路22では、ノイズによる
影響を避けるために、数画素の濃度の平均値Dtypを計算
し出力する。ピークホールド回路23は、順次に入力され
る平均値DtypのWINDがＨの間の最大値Dmax（地肌レベ
ル）を検出しそれを保持して出力する。
ピークホールド回路23の出力するDmaxは、ラッチ24と
減算器25に印加される。ラッチ24は、イメージセンサ１
が基準濃度板の濃度を読取る時のDmax、つまりDmaxoを
保持する。減算器25は、DmaxとDmaxoとの差をΔＤとし
て出力する。ΔＤとDmaxoはROM26の入力端子（アドレ
ス）に印加される。またROM26の出力DrefAEは、ラッチ2
7に保持され、該ラッチに保持された前回の値DrefAE′
が、ROM26の入力端子に印加される。
減算器25に印加される。ラッチ24は、イメージセンサ１
が基準濃度板の濃度を読取る時のDmax、つまりDmaxoを
保持する。減算器25は、DmaxとDmaxoとの差をΔＤとし
て出力する。ΔＤとDmaxoはROM26の入力端子（アドレ
ス）に印加される。またROM26の出力DrefAEは、ラッチ2
7に保持され、該ラッチに保持された前回の値DrefAE′
が、ROM26の入力端子に印加される。
ROM26は次の計算処理の結果を予め記憶しており、Δ
D,Dmaxo,DrefAE′を入力することによってその計算結果
DrefAEを直ちに出力することができる。
D,Dmaxo,DrefAE′を入力することによってその計算結果
DrefAEを直ちに出力することができる。
DrefAE＝DrefAE′×（１＋（（ΔＤ−α）/63））但
し、α＝β・Dmaxo なお、α及びβは余裕度であり、原稿の地肌読取デー
タを63にするために地肌濃度電圧Vd1よりVrefAE（DrefA
Eに対応する電圧）の値が小さくなるようにするための
ものである。
し、α＝β・Dmaxo なお、α及びβは余裕度であり、原稿の地肌読取デー
タを63にするために地肌濃度電圧Vd1よりVrefAE（DrefA
Eに対応する電圧）の値が小さくなるようにするための
ものである。
データセレクタ28は、その入力に印加される３種類の
データDrefAE,Drefo及びDlowのいずれか１つを選択し、
それをDrefとしてD/A変換器10に印加する。
データDrefAE,Drefo及びDlowのいずれか１つを選択し、
それをDrefとしてD/A変換器10に印加する。
ここで再び第１図を参照する。画像読取を行なう場合
には、図示しない基準濃度板（白色で濃度が均一で一
定）を最初にイメージセンサ１で読取る。この時には、
A/D変換器７に印加される基準電圧VrefはDrefoに対応す
る一定電圧Vrefoになる（電圧安定時）。そしてこの状
態でVinのレベルがA/D変換され、Do（ｘ）になる。１ラ
イン分のDo（ｘ）が基準データとして走査タイミングに
応じたRAM12上のアドレスにストアされる（ｘは画素位
置:0〜最大値）。なお、基準データをストアする前に、
自動ゲイン調整回路AGCの出力レベルが所定範囲に入る
ように、ゲインデータDagcが自動的に調整される。
には、図示しない基準濃度板（白色で濃度が均一で一
定）を最初にイメージセンサ１で読取る。この時には、
A/D変換器７に印加される基準電圧VrefはDrefoに対応す
る一定電圧Vrefoになる（電圧安定時）。そしてこの状
態でVinのレベルがA/D変換され、Do（ｘ）になる。１ラ
イン分のDo（ｘ）が基準データとして走査タイミングに
応じたRAM12上のアドレスにストアされる（ｘは画素位
置:0〜最大値）。なお、基準データをストアする前に、
自動ゲイン調整回路AGCの出力レベルが所定範囲に入る
ように、ゲインデータDagcが自動的に調整される。
原稿画像のデータを読取る時には、自動ゲイン調整回
路AGCの出力レベルがA/D変換器７でデジタルデータＤ
（ｘ）に変換され、これがROM13に印加され、ROM13の出
力にシェーディング補正されたデータDs（ｘ）が得られ
る。また、AEモードオンの時には、データＤ（ｘ）の地
肌レベルに応じて、前述のようにDrefAEが調整され、そ
れがD/A変換器10に印加されてVrefを更新する。但し実
際にVrefが更新されるのは、走査タイミングが有効画像
読取領域を外れている時のみである。
路AGCの出力レベルがA/D変換器７でデジタルデータＤ
（ｘ）に変換され、これがROM13に印加され、ROM13の出
力にシェーディング補正されたデータDs（ｘ）が得られ
る。また、AEモードオンの時には、データＤ（ｘ）の地
肌レベルに応じて、前述のようにDrefAEが調整され、そ
れがD/A変換器10に印加されてVrefを更新する。但し実
際にVrefが更新されるのは、走査タイミングが有効画像
読取領域を外れている時のみである。
ここで、DrefAEが安定している時には、シェーディン
グ補正後のデータDs（ｘ）は次のようになる（AEモード
オン時）。
グ補正後のデータDs（ｘ）は次のようになる（AEモード
オン時）。
Ds（ｘ）＝63×Ｄ（ｘ）/Do（ｘ） Ｄ（ｘ）＝63×Kagc×Vd′（ｘ）/VrefAE Do（ｘ）＝63×Kagc×Vdo′（ｘ）/Vrefo 但し、Kagc:AGCのゲイン Vd′（ｘ）,Vdo′（ｘ）:AGC入力のレベル Vrefo:Drefoに対応するVref 従って、次式が成立する。
Ds（ｘ）＝63×（Vrefo/VrefAE）×（Vd′（ｘ）/Vdo′
（ｘ）） ・・・（１） DrefAEが安定しているのでDrefAE＝DrefAE′であり、
ΔＤ−α＝０である。従って Dmax−Dmaxo＝α Dmax＝Dmaxo＋α ・・・（２） 更に Dmax＝63×Kagc×Vd′max/VrefAE ・・・（３） 但し、Vd′max:AGCの入力レベル 仮に画素x1において Dmaxo＝63×Kagc×Vdo′（x1）/Vrefo ・・・（４） が成立しているとすれば、第（２）式は次のように変形
できる。
（ｘ）） ・・・（１） DrefAEが安定しているのでDrefAE＝DrefAE′であり、
ΔＤ−α＝０である。従って Dmax−Dmaxo＝α Dmax＝Dmaxo＋α ・・・（２） 更に Dmax＝63×Kagc×Vd′max/VrefAE ・・・（３） 但し、Vd′max:AGCの入力レベル 仮に画素x1において Dmaxo＝63×Kagc×Vdo′（x1）/Vrefo ・・・（４） が成立しているとすれば、第（２）式は次のように変形
できる。
63×Kagc×Vd′max/VrefAE ＝（（63×Kagc×Vdo′（x1））/Vrefo）＋α ・・（５） 従って第（１）式は次のように変形できる。
Ds（x1）＝（（Vdo′（x1）/Vd′max）＋（α・Vrefo/K
agc・Vd′max・63））×（Vd′（x1）/Vdo′（x1））×
63 ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）・（63＋α・Vrefo
/Kagc・Vdo′（x1）） ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）×63×β・Dmaxo/
（（Kagc/Vdo′（x1）・63/Vrefo） ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）×63×（１＋β） ・・・（６） 以上のとおり、第（１）式と第（６）式のいずれに
も、AGCのゲインKagcに応じて変化する成分を含まない
ので、AGCの出力レベルにばらつきがある場合でも、シ
ェーディング補正後のデータには濃度のばらつきが生じ
ない。
agc・Vd′max・63））×（Vd′（x1）/Vdo′（x1））×
63 ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）・（63＋α・Vrefo
/Kagc・Vdo′（x1）） ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）×63×β・Dmaxo/
（（Kagc/Vdo′（x1）・63/Vrefo） ＝（Vdo′（x1）/Vd′max）×63×（１＋β） ・・・（６） 以上のとおり、第（１）式と第（６）式のいずれに
も、AGCのゲインKagcに応じて変化する成分を含まない
ので、AGCの出力レベルにばらつきがある場合でも、シ
ェーディング補正後のデータには濃度のばらつきが生じ
ない。
しかし、例えば第4a図及び第4b図に示す回路（従来
例）の場合には次のようになる。
例）の場合には次のようになる。
RAM51にストアされるデータDo（ｘ）及び原稿AEモード
オン時の画像データＤ（ｘ）は次のようになる。
オン時の画像データＤ（ｘ）は次のようになる。
Do（ｘ）＝63×Kagc×Vdo′（ｘ）/Vrefo Ｄ（ｘ）＝63×Kagc×Vd′（ｘ）/VrefAE 但し、Vrefo:固定 VrefAE:AGC出力に応じて変化（地肌）VrefAEが安
定している場合、定数をＡとすれば次式が成立する。
定している場合、定数をＡとすれば次式が成立する。
VrefAE＝Ａ・Vmax ＝Ａ・Kagc・Ｖ′max Ｖ′max:AGC入力の最大レベル Ａ＝R4（R5＋R6）／（（R3＋R4）R6） 但し、Ａ＝63/（63−Δｄ） ０＜Δｄ＜Δd min（第５図参照） 従って、AEモード時のシェーディング補正後のデータDs
（ｘ）は次式の通りになる。
（ｘ）は次式の通りになる。
Ds（ｘ）＝Ｄ（ｘ）/Do（ｘ） ＝（Vrefo/A・Kagc・Vo′（ｘ））・（Ｖ′
（ｘ）/V′max）・63 ＝（（63−Δｄ）／（63・Kagc・Vo′（ｘ）/V
refo））×（Ｖ′（ｘ）/V′max）・63 ＝（（63−Δｄ）/Do（ｘ））・（Ｖ′（ｘ）/
V′max）・63 ここで、Do（ｘ）の値は第５図に示すように63−Δd
minと63−Δd maxとの間でばらつきを生じる。Do（ｘ）
の値が変動すると、それに伴なって上式から分かるよう
にDs（ｘ）が変化するので、濃度のばらつきが生じる。
実施例の装置（第１図及び第２図）ではこの種の画像濃
度のばらつきは生じない。
（ｘ）/V′max）・63 ＝（（63−Δｄ）／（63・Kagc・Vo′（ｘ）/V
refo））×（Ｖ′（ｘ）/V′max）・63 ＝（（63−Δｄ）/Do（ｘ））・（Ｖ′（ｘ）/
V′max）・63 ここで、Do（ｘ）の値は第５図に示すように63−Δd
minと63−Δd maxとの間でばらつきを生じる。Do（ｘ）
の値が変動すると、それに伴なって上式から分かるよう
にDs（ｘ）が変化するので、濃度のばらつきが生じる。
実施例の装置（第１図及び第２図）ではこの種の画像濃
度のばらつきは生じない。
また実施例では、DrefAEがライン毎に更新されるとと
もにDrefAEは有効画像範囲外のタイミングでのみDrefと
して出力され、しかも有効画像範囲内でのVref変化の時
定数が１走査ラインの時間に比べて大きいので、Vrefは
有効画像範囲内ではほとんど変化しない。従って、Dref
AEが大きく変動しても、読取画像の左と右の間で濃度の
変化が生じる恐れはない。
もにDrefAEは有効画像範囲外のタイミングでのみDrefと
して出力され、しかも有効画像範囲内でのVref変化の時
定数が１走査ラインの時間に比べて大きいので、Vrefは
有効画像範囲内ではほとんど変化しない。従って、Dref
AEが大きく変動しても、読取画像の左と右の間で濃度の
変化が生じる恐れはない。
［効果］ 以上の通り本発明によれば、基準濃度板を読んで得た
基準濃度情報（Dmaxo）と、原稿画像の地肌濃度情報（D
max）の両者に応じて基準レベル（Vref＝DrefAE）を生
成するので、AGC回路（AGC）出力のレベル（VD）のばら
つきの影響がシェーディング補正の出力（Ds（ｘ））に
現われず、AEモードがオンの時にも一定の画像濃度が得
られる。
基準濃度情報（Dmaxo）と、原稿画像の地肌濃度情報（D
max）の両者に応じて基準レベル（Vref＝DrefAE）を生
成するので、AGC回路（AGC）出力のレベル（VD）のばら
つきの影響がシェーディング補正の出力（Ds（ｘ））に
現われず、AEモードがオンの時にも一定の画像濃度が得
られる。
また、基準レベル（Vref＝DrefAE）を、有効画像走査
期間外（LGATE1＝Ｌ）に更新するので、有効画像走査範
囲内で大きな照度変化が生じた場合であっても、その走
査ラインの途中で基準レベル（Vref＝DrefAE）が大きく
変化することがなく、コピー画像上の左右間で濃度変化
が生じるおそれはない。
期間外（LGATE1＝Ｌ）に更新するので、有効画像走査範
囲内で大きな照度変化が生じた場合であっても、その走
査ラインの途中で基準レベル（Vref＝DrefAE）が大きく
変化することがなく、コピー画像上の左右間で濃度変化
が生じるおそれはない。
第１図は本発明を実施するイメージスキャナの主要部を
示すブロック図、第２図は第１図の回路９等の詳細を示
すブロック図である。 第３図は、第２図の回路各部の約１走査ラインに相当す
る期間の信号の例を示すタイミングチャートである。 第4a図は従来例のイメージスキャナの主要部を示すブロ
ック図、第4b図は第4a図のVref決定回路の詳細を示す電
気回路図である。 第５図は、１走査ライン中におけるAGC前後の信号レベ
ルの変化を示すタイミングチャートである。 1:イメージセンサ、7:A/D変換器 9:Vref決定回路、10:D/A変換器 11:時定数回路、12:RAM 13:ROM、22:平均化回路 23:ピークホールド回路 24,27:ラッチ、25:減算器 26:ROM、28:データセレクタ AGC:自動ゲイン調整回路
示すブロック図、第２図は第１図の回路９等の詳細を示
すブロック図である。 第３図は、第２図の回路各部の約１走査ラインに相当す
る期間の信号の例を示すタイミングチャートである。 第4a図は従来例のイメージスキャナの主要部を示すブロ
ック図、第4b図は第4a図のVref決定回路の詳細を示す電
気回路図である。 第５図は、１走査ライン中におけるAGC前後の信号レベ
ルの変化を示すタイミングチャートである。 1:イメージセンサ、7:A/D変換器 9:Vref決定回路、10:D/A変換器 11:時定数回路、12:RAM 13:ROM、22:平均化回路 23:ピークホールド回路 24,27:ラッチ、25:減算器 26:ROM、28:データセレクタ AGC:自動ゲイン調整回路
Claims (2)
- 【請求項１】基準濃度板と原稿を読み取り、画素単位の
画像情報を順次出力するイメージセンサと、 前記イメージセンサから出力される画像情報であるアナ
ログ信号のレベル調整をするAGC回路と、 前記AGC回路の出力を基準レベルに基づいてデジタル信
号に変換するA/D変換手段と、 前記イメージセンサが前記基準濃度板を読み取った時の
前記A/D変換手段の出力が、所定の範囲に入るように前
記AGC回路の増幅度をステップ状に制御するゲイン決定
回路と、 前記A/D変換手段の出力から数画素の濃度の平均値を計
算して順次出力する平均値演算手段と、 前記平均値演算手段から順次出力される数画素の濃度の
平均値の中から最大値を検出する検出手段と、 前記イメージセンサが前記基準濃度板を読み取ったとき
に前記検出手段から出力される平均値の最大値と前記イ
メージセンサが前記原稿を読み取った時に前記検出手段
から出力される平均値の最大値との差を演算する減算手
段と、 前記A/D変換手段の有効画像走査期間用の基準レベルを
保持する保持手段と、 前記イメージセンサが前記基準濃度板を読み取ったとき
に前記検出手段から出力される平均値の最大値，前記減
算手段の出力及び前記保持手段が保持している前記A/D
変換手段の有効画像走査期間用の基準レベルから前記A/
D変換手段の新たな有効画像走査期間用の基準レベルを
演算する演算手段と、 前記イメージセンサが前記基準濃度板を読み取ったとき
の前記A/D変換手段の出力及び前記イメージセンサが前
記原稿を読み取ったときの前記A/D変換手段の出力に基
づいてシェーディング補正した出力を行うシェーディン
グ補正手段と、を備え、 前記A/D変換手段は、原稿読み取りの有効画像走査期間
は前記有効画像走査期間用の基準レベルに基づいて前記
AGC回路の出力をデジタル信号に変換する、ことを特徴
とする、デジタルスキャナーの感度調整装置。 - 【請求項２】前記有効画像走査期間用の基準レベルは、
前記イメージセンサの有効画像走査期間外で更新される
ことを特徴とする、請求項１記載のデジタルスキャナー
の感度調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126086A JP3049652B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | デジタルスキャナの感度調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126086A JP3049652B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | デジタルスキャナの感度調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421266A JPH0421266A (ja) | 1992-01-24 |
| JP3049652B2 true JP3049652B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=14926260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2126086A Expired - Fee Related JP3049652B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | デジタルスキャナの感度調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049652B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3147171B2 (ja) * | 1995-09-14 | 2001-03-19 | ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト | 白調整方法 |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP2126086A patent/JP3049652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421266A (ja) | 1992-01-24 |
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