JP3222510B2 - 画像信号補正装置とその装置を有する画像情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号の補正を行う
画像信号補正装置およびその装置を有する画像情報処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリにおける原稿やビデオテー
プレコーダーにおける被写体のようなオリジナルの画像
を忠実に再現するために、各種の情報処理装置には補正
装置が設けられている。

【０００３】図９は従来の補正装置を示す。これは、シ
ェーディング補正等の白側補正を行う場合のものであ
り、補正係数を予めＲＯＭ３に格納しておき、Ａ／Ｄ変
換器１の出力に対して乗算器２により係数を乗じて補正
を行うようになっている。

【０００４】一方、固定パターンノイズ等の黒側歪処理
のためには別の方式の補正装置がある。

【０００５】図１０は従来の補正装置の別の例を示す。

【０００６】この例では、あるイメージセンサにおける
黒側歪を予め暗箱等で測定してＲＯＭ１３に書き込んで
おき、Ａ／Ｄ変換器１によりＡ／Ｄ変換された画信号か
ら、ＲＯＭ１３に格納した黒側歪を減算器４により差し
引きセンサ出力の黒側歪を補正するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例には、白側または黒側の補正データを格納するＲ
ＯＭ３，１３の容量が大きくなり、システム全体が大規
模になるという技術的課題が存在していた。具体的に説
明すると、上記図９の従来例では、例えば、Ａ／Ｄ変換
器１の出力ビット数を全て補正された有効データとする
には、乗算器２の乗数，被乗数はともにそれ以上のビッ
ト数が必要となる。加えて、ＲＯＭ３の容量も増大し、
その結果、システムが大規模になり、システムの高速化
が困難となるのであった。

【０００８】一方、これとは別に図１０の従来例では、
例えば、出力として６ｂｉｔの精度が必要な場合に、Ａ
／Ｄ変換器１の出力ビット数およびＲＯＭ１３のビット
数として最低でも２ビット多い８ｂｉｔ必要となり、Ａ
／Ｄ変換器１の変換精度や演算速度、ＲＯＭ１３の容量
の増大等を招くことである。

【０００９】また、暗箱等で予め作られた補正データと
実際に使用される環境下での暗側歪が必ずしも一致する
とは限らず、これが補正精度を落とす原因となってい
た。

【００１０】本発明の主たる目的は、より簡易なシステ
ムを構築できる小規模な画像信号補正装置とその装置を
有する画像情報処理装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、高速かつ高精度で白
側補正ができる画像信号補正装置とその装置を有する画
像情報処理装置を提供することにある。

【００１２】本発明のさらに他の目的は、システム設計
の容易性，経済性、あるいは集積回路化したときの容易
性を保ちながら、黒側歪を精度よく補正できる画像信号
補正装置とその装置を有する画像情報処理装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、画像
読取手段から出力されたアナログ信号をデジタル信号に
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記デジタル信号に
おける少なくとも２つの画素信号間の差分データを生成
する差分データ生成手段と、前記差分データを記憶する
記憶手段と、前記記憶手段に記憶された差分データから
デジタル補正信号を再生する再生手段と、前記デジタル
補正信号をアナログ補正信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換手段とを有し、前記アナログ補正信号に基づいて、前
記画像読取手段からの画像信号を補正する画像信号補正
装置であって、前記差分データ生成手段または前記再生
手段の出力がその出力範囲を越えないように制限する制
限手段を備え、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデジ
タル信号の最小分解能側の少なくとも１ビットを除いた
信号を前記差分データ生成手段に入力することを特徴と
する。

【００１４】請求項４の発明は、画像読取手段から出力
されたアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換手段と、前記デジタル信号における少なくとも
２つの画素信号間の差分データを生成する差分データ生
成手段と、前記差分データを記憶する記憶手段と、前記
記憶手段に記憶された差分データからデジタル補正信号
を再生する再生手段と、前記デジタル補正信号をアナロ
グ補正信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換手段とを有し、
前記アナログ補正信号に基づいて、前記画像読取手段か
らの画像信号を補正する画像信号補正装置であって、前
記差分データ生成手段または前記再生手段の出力がその
出力範囲を超えないように制限する制限手段を備え、前
記差分データ生成手段から出力されたデジタル信号の最
小分解能側の少なくとも１ビットを除いた信号を前記記
憶手段に格納することを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、画像読取手段から出力
されたアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＮ
ビットのＡ／Ｄ変換手段と、デジタル信号を記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデジタル信号を利
用して画像信号を補正する補正手段とを有する画像信号
補正装置において、前記補正手段は、前記画像読取手段
からアナログ暗信号を複数回取り込んで、増幅器により
１より大なるｍ倍に増幅し、前記ＮビットのＡ／Ｄ変換
手段によりＡ／Ｄ変換して得られたデジタル暗補正信号
を前記記憶手段の前記Ｎビットより少ないビット数の上
位ビットに記憶させ、記憶された前記デジタル暗補正信
号をＤ／Ａ変換手段によりＤ／Ａ変換し、かつ１／ｍ倍
に戻してアナログ暗補正信号を得、これと、前記画像読
取手段からのアナログ画像信号との差分をとって、前記
Ａ／Ｄ変換手段に入力するとともに、前記画像読取手段
から出力されたアナログ白基準信号を前記ＮビットのＡ
／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換して得られたデジタル白
基準信号から、少なくとも２つの画素信号間の差分デー
タを生成して、前記記憶手段の前記Ｎビットより少ない
ビット数の下位ビットに記憶させ、記憶された前記差分
データからデジタル白基準信号を再生し、これをＤ／Ａ
変換手段によりＤ／Ａ変換して基準電圧を得、これを前
記ＮビットのＡ／Ｄ変換手段の基準電圧として入力する
ことにより、前記アナログ暗信号と前記アナログ白基準
信号とを基に画像信号を補正することを特徴とする。

【００１６】請求項８の発明は、請求項１、４、または
７のいずれかに記載の画像信号補正装置と、該画像信号
補正装置により信号補正された画像情報に基づき画像を
記録する記録手段とを有することを特徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２２】まず、とりわけ白側の画像信号を補正する
回路に用いられて好ましい例を第１ないし第５実施例で
説明する。

【００２３】これら実施例はシェーディング歪みがイメ
ージセンサの隣接画素間同士ではその差が少ないことを
見い出しなされたものであり、隣接画素の信号差分のみ
を補正データの格納手段に格納することで、補正データ
を圧縮する例である。

【００２４】（第１実施例）図１は第１実施例を示すブ
ロック図である。

【００２５】例えば、ファクシミリ等で原稿画像を送信
する際に使用されるものにイメージセンサを備えたスキ
ャナがある。図１において、１０１はＡ／Ｄ変換手段と
してのＡ／Ｄ変換器で、画像読取手段としてのスキャナ
５０からの画信号をデジタル画信号に変換するものであ
る。＋Ｒｅｆ端子、−Ｒｅｆ端子には量子化範囲を決定
する基準電圧Ｖｄ，Ｖｅが印加されている。また、Ａ／
Ｄ変換器１０１は＋Ｒｅｆ端子にＤ／Ａ変換器１０２か
らのアナログ信号が入力された場合、＋Ｒｅｆ端子が画
素の白側補正レベルに追従して変化し、Ａ／Ｄ変換器１
０１から白側補正された信号が出力されている。１０４
は遅延回路で、Ａ／Ｄ変換器１０１からのデジタル画信
号をスキャナの１画素分または数画素分だけ遅延させる
ものである。１０５は減算器で、Ａ／Ｄ変換器１０１か
らのデジタル画信号と遅延回路１０４からの画信号の差
分をとるものである。１０３は記憶手段としての記憶装
置で、補正データ生成手段としての遅延回路１０４およ
び減算器１０５により得られた差分を補正データとして
記憶するものである。１０６は加算手段を含む補正手段
を構成する白信号再生回路で、差分信号を差分前の信号
に戻すものである。１０２は補正手段を構成するＤ／Ａ
変換器で、白信号再生回路１０６からのデジタル信号を
アナログ信号に変換するものである。１０７はスイッチ
で、基準電源（基準電圧Ｖｄ）またはＤ／Ａ変換器１０
２のいずれかに切り換えるものである。

【００２６】上記構成に於いて、光源からの光をスキャ
ナ５０に設けられた白基準と称するものに反射させ、そ
の反射光をスキャナの各画素に入射させ、各画素の出力
を量子化し、白側補正係数を生成するために必要なデー
タを得ることができる。

【００２７】スキャナにより白基準を読みとったときの
画信号をＡ／Ｄ変換器１０１に入力させ、スキャナ各画
素をＡ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換させる。こ
の際、スイッチ１０７は基準電源（基準電圧Ｖｄ）側に
接続されており、各画素は基準電圧Ｖｄ〜Ｖｅの電圧範
囲で量子化されることになる。そして、Ａ／Ｄ変換器１
０１からのデジタル画信号を遅延回路１０４により例え
ば１画素遅延され、減算器１０５により、現在Ａ／Ｄ変
換器１０１によりＡ／Ｄ変換された出力と１画素前に変
換された出力の差がとられる。したがって、減算器１０
５の出力は正負の値を持った例えばオフセットバイナリ
ーのようなコード体系となる。この値をスキャナの各画
素、１ライン分にわたり記憶装置１０３に格納してお
く。

【００２８】次に、実際の読み取り動作（例えば、ファ
クシミリで原稿を送るとき）に入ると、記憶装置１０３
から、差分データが読み出されて、白信号再生回路１０
６に入力され、白信号再生回路１０６により差分データ
を加算することにより差をとる前の信号に再生される。
減算器１０５，白信号再生回路１０６はともに、減算お
よび加算を始める前に、両方の計算をする際の基準をそ
ろえておく必要がある。この同じ基準から、減算または
加算を行うことにより、差分前の信号を再生できるから
である。白信号再生回路１０６により再生されたデジタ
ル信号はＤ／Ａ変換器１０２によりアナログ変換され、
スイッチ１０７はこのとき、Ｄ／Ａ変換器１０２側に接
続されており、Ａ／Ｄ変換器１０１の＋Ｒｅｆ端子には
Ｄ／Ａ変換器１０２からの信号が入出力されることにな
る。＋Ｒｅｆ端子は画素の白側補正レベルに追従して変
化するので、Ａ／Ｄ変換器１０１のデジタル出力は白側
補正された信号となる。

【００２９】なお、一般的なスキャナの白側出力は、隣
接間もしくは複数画素の範囲内で類似した出力となる特
徴があるので、例えば、隣接した画素の差分はフルスケ
ールに対して０〜数１０％となる。したがって、差分さ
れた値はＡ／Ｄ変換器１０１の出力ビット数に対して小
さなものとなり、記憶装置１０３に必要なビット数もそ
の分軽減させることができ、記憶装置の容量を節約する
ことができる。

【００３０】また、再生された白側補正係数をＤ／Ａ変
換し、それをＡ／Ｄの＋Ｒｅｆに入力させているので、
デジタル的に補正を行うわけではないのでハードウェア
の軽量化を図ることができる。

【００３１】さらに、本実施例では、従来例のように補
正係数を予めＲＯＭに蓄えておくわけではないので、経
時変化に対して強くなる。

【００３２】（第２実施例）第１実施例では次のような
場合、白側補正が正確に行われないことがある。例え
ば、図１のＡ／Ｄ変換器の分解能を６ｂｉｔとすると、
Ａ／Ｄ変換器１０１の出力は１０進数の場合、例えば０
〜６３までの６４段階の量子化値となる。ここで、遅延
回路１０４の出力を「５０」、Ａ／Ｄ変換器１０１の出
力を「５５」とすると、減算器１０５の出力は「＋５」
となり、遅延回路１０４の出力を「５０」、Ａ／Ｄ変換
器１０１の出力を「４５」とすると減算器１０５の出力
は「−５」となる（ここで、演算結果の符号の正負は、
遅延回路１０４の出力からＡ／Ｄ変換器１０１の出力を
減算した場合は逆になることに注意されたい）。また、
減算器１０５の出力ビット数を４ｂｉｔとすると、減算
器１０５の出力は例えば−８〜＋７のような値となる。
したがって、減算結果が−８〜＋７の範囲を越えるよう
な場合は、正しい白側補正が行われなくなってしまう。

【００３３】そこで、本実施例では、減算器１０５の精
度を１／２もしくはそれ以上に下げるかわりに、演算結
果の追従性を２倍もしくはそれ以上に上げるようにした
ものである。

【００３４】すなわち、（１）Ａ／Ｄ変換器１０１出力
の最小分解能側（ＬＳＢ側）の１〜数ｂｉｔ以外の出力
を減算器１０５に入れ、その演算結果を記憶装置１０３
に格納する、（２）Ａ／Ｄ変換器１０１の出力は全て減
算器１０５に入力するが、その演算結果のＬＳＢ側の１
〜数ｂｉｔ以外を記憶装置１０３に格納する、という２
つの方法である。

【００３５】ここで、上記（１）,(２）のいずれの方式
においても、白信号再生回路１０６は間引いた演算結果
に合わせて信号の再生を行う必要があることに注意され
たい。

【００３６】（第３実施例）第１実施例では、図１の減
算器１０５による演算結果が減算器１０５の出力で表現
しうる範囲を越えてしまうような場合、演算エラーとな
ってしまい、正しい白側補正信号が再生できなくなって
しまうことがある。そこで、本実施例では、図２に示す
ように減算器１０５の演算結果が減算器１０５の出力で
表現しうる範囲の最大値、最小値を越えてしまうような
場合、その最大値、最小値を越えないように制限する制
限手段１０８を減算器１０５に付設するものである。

【００３７】（第４実施例）一例として、図１のＡ／Ｄ
変換器１０１の出力分解能を６ｂｉｔとすると、白信号
再生回路１０６の出力は例えば０〜６３のような値とな
る。第３実施例と同様に白信号再生回路１０６の出力が
前記範囲を越えてしまうと、演算エラーとなり正しい補
正ができなくなることがある。そこで、本実施例では、
図３に示すように白信号再生回路の出力がその範囲を越
えないように制限する制限手段１０９を白信号再生回路
１０６に付設するものである。

【００３８】（第５実施例）第１ないし第４実施例で
は、補正係数生成の際に、スキャナで白基準のようなも
のを読みとらせてＡ／Ｄ変換器１の端子＋Ｒｅｆ、−Ｒ
ｅｆに印加される電圧範囲内で量子化させたが、本実施
例では、図４に示すようにＡＢＣ（ＡｕｔｏＢａｃｋｇ
ｒｏｕｎｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１１０により、各
画像のピークを一定に保つようにした。すなわち、Ｄ／
Ａ変換器１０２の＋Ｒｅｆ端子をＡＢＣ回路１１０の出
力に接続して画像のピークに追従したＡ／Ｄ変換結果を
得るようにした。このようにしたので、スキャナにより
前記白基準より反射率の低いものを読み取った場合で
も、全体に黒めの画像になってしまうことがない。

【００３９】以上第１ないし第５実施例を挙げて説明し
た画信号補正装置は半導体集積回路装置として１チップ
上に一体的に形成されて好ましいものである。

【００４０】次に、とりわけ黒側の画像信号を補正する
回路に用いられて好ましい例を第６および第７実施例で
説明する。

【００４１】Ａ／Ｄ変換器では、所定数のビットの出力
を得るためにはそれよりも充分に多いビット精度で補正
データを処理する必要がある。なぜならば、Ａ／Ｄ変換
器自体による量子化誤差や直線性の歪みその他オフセッ
トにより補正エラーが生じてしまうからである。

【００４２】そこで、第６および第７実施例はＡ／Ｄ変
換する前の信号を増幅手段により増幅してＡ／Ｄ変換し
補正データを生成する例である。

【００４３】（第６実施例）図５は本発明の第６実施例
を示すブロック図である。

【００４４】図において、２１５は増幅手段としての増
幅器で、暗歪データ生成時に制御信号ＣＯＮＴに基づき
増幅率が「ｍ」にされ、画像読み取り手段としてのイメ
ージセンサを備えたスキャナ５１からの画像信号のうち
暗信号がｍ倍に増幅される。増幅器２１５の通常の増幅
率は「１」である。２０１はＡ／Ｄ変換手段としてのＮ
ビットＡ／Ｄ変換器で、増幅器２１５によりｍ倍に増幅
されたアナログ暗信号をディジタル暗信号に変換するも
のである。２０３は記憶手段としての記憶装置で、Ａ／
Ｄ変換器２０１により変換されたディジタル暗信号を格
納するものである。２１２はＤ／Ａ変換手段としてのＮ
ビットＤ／Ａ変換器で、記憶装置２０３から読み出され
たディジタル暗信号を１／ｍ倍にするとともにアナログ
暗信号に変換するものである。２１４は減算としての減
算器で、Ｄ／Ａ変換器２４２からのアナログ暗信号をス
キャナ５１からの画像信号から差し引くものである。Ｖ
１はＡ／Ｄ変換器２０１のディジタル出力の最小値を決
めるアナログ基準電圧である。Ｖ２はＡ／Ｄ変換器２０
１のディジタル出力の最大値を決めるアナログ基準電圧
である。

【００４５】上記構成において、スキャナ５１で黒基準
を読みとるか、あるいは光源を消燈してスキャナ５１を
動作させる最も暗い環境下で読みとるかにより、スキャ
ナ５１の各ビットにおける黒側歪を得ることができる。
この黒側歪をスキャナ５１の各ビットごとに記憶装置２
０３に格納するわけであるが、それに先立ち各部は次の
ように設定される。

【００４６】Ｖ１はＡ／Ｄ変換器２０１のデジタル出力
の最小値を決めるアナログ基準電圧である。Ｖ２はＡ／
Ｄ変換器２０１のデジタル出力の最大値を決めるアナロ
グ基準電圧である。

【００４７】黒側歪データを記憶装置２０３に記憶する
ときには、Ｄ／Ａ変換器２１２の出力はＶ１一定が出力
されるようにする。減算器２１４の出力は画信号と同
じ、つまり黒側歪が出力される。このとき、増幅器２１
５は制御信号ＣＯＮＴにより、ｍ倍に設定される。黒側
歪をＶ_N とすると、増幅器２１５の出力はｍ×Ｖ_N とな
る。増幅器２１５の出力はＡ／Ｄ変換器２０１でデジタ
ル値に変換され、量子化された値はｍ×Ｖ_N となる。こ
の値を記憶装置２０３に格納する。

【００４８】次に、スキャナ５１の読み取り時には、ス
キャナ５１からの画信号に黒側歪が含まれた画像信号が
入力される。入力された画像信号をＶ_in、 有効信号をＶ
_S とすると、Ｖ_in＝Ｖ_S ＋Ｖ_N となる。そして、記憶装
置２０３の黒側歪データを読み出し、Ｄ／Ａ変換器２１
２に入力する。Ｄ／Ａ変換器２１２の入力端子＋Ｒｅｆ
の値は（Ｖ₂ −Ｖ₁ ）／ｍとなっているので、減算器２
０４のマイナス端子に出力される値は、ｍ×Ｖ_N ×（１
／ｍ）＝Ｖ_N となる。実際の読みとり時においては、減
算器２１５によりその出力はＶ_S となる。増幅器２１５
は制御信号ＣＯＮＴにより制御され、１倍の増幅率に設
定され、増幅器２１５の出力はＶ_S となる。このＶ_S は
Ａ／Ｄ変換器２０１によりデジタル変換され、黒側歪の
ないデジタル出力を得ることができる。

【００４９】ところが、従来例のようなデジタルで補正
を行うと、ＮｂｉｔのＡ／Ｄ変換器の場合、補正データ
を生成するときの量子化誤差や、演算の桁落ちにより実
際に有効となる画信号はＮ／４ビットとなる。

【００５０】例えば、６ビット出力が必要なシステムで
は、８ｂｉｔＡ／Ｄ変換器が必要となり、デジタル減算
器も８ｂｉｔ必要となり、システムの経済性や、集積化
に向いていないことがわかる。

【００５１】それに対し、増幅器２１５の増幅率を黒側
歪補正データ格納時のみ、例えば、４倍に設定しておけ
ば、６ビットＡ／Ｄ変換器を用いても、補正データとし
ては８ｂｉｔ精度を出すことができる。そして、Ｄ／Ａ
変換器２１２により１／４倍しながら、アナログ変換す
ることにより、精度良く黒側歪を補正することができ
る。

【００５２】このように、Ｄ／Ａ変換器２１２は８ｂｉ
ｔ精度が必要となるが、本実施例は、ＬＳＩ化したとき
のチップ面積や、Ａ／Ｄ対Ｄ／Ａの量子化精度を容易に
向上させることができるという効果がある。

【００５３】また、実際の環境下でスキャナ５１の黒側
歪補正データを生成するので、ＲＯＭ方式に比べて、経
時変化にも強く実利性が高い。

【００５４】さらに、黒側歪は有効信号に比べて小さい
ので、量子化された値はＮｂｉｔよりも小さくなり、記
憶装置２０３に格納する値としてはＮより少ないビット
数でよく、記憶装置の容量を節約することができる。

【００５５】（第７実施例）図６は本発明の第７実施例
を示すブロック図である。

【００５６】本実施例は、第６実施例との比較でいえ
ば、黒側補正データの生成方法が相違する。すなわち、
第６実施例では、スキャナ５１を１回だけ走査して得ら
れる黒側歪みデータを黒側補正データとして記憶装置２
０３に格納した。一方、本実施例では、スキャナ５２を
複数回走査させる。第１回目ではスキャナ５２の各ビッ
トの黒側歪をそのまま記憶装置２０３に書き込み、第２
回目には記憶装置２０３の出力とそれに対応するスキャ
ナ５２の各ビットの黒側歪を加算器２１６で加算し、記
憶装置２０３に再び書き込む。以後、これを複数回繰り
返し、この繰り返し回数と同じ除数を持つ割算器２１７
により記憶装置２０３の内容を割り、黒側補正データを
得た。

【００５７】このように、スキャナ５２の各ビットの黒
側歪補正データを複数回加算して平均を取ることによ
り、有効信号と比べ、一般に極めて小さく、ノイズ等の
影響を受けやすい黒側歪の補正データを生成するときに
正しい値が得られ、ノイズの影響が緩和され、システム
の安定性や設計容易性を得ることができる。

【００５８】なお、加算器２１６の後段に１／２割り算
器を入れるようにしても良い。この場合、割算器２１７
を除去することができる。また、加算回数を２Ｎ（＝
２，４，８，１６，…）ステップにして記憶装置から読
出す時に上位方向に１ビットづつシフトするようにして
もよい。この場合、割算器２１７を除去することができ
る。

【００５９】以上説明した第６，第７実施例の画信号補
正装置は半導体集積回路装置として１チップ上に形成さ
れて好ましいものである。

【００６０】なお、上述した第１ないし第５実施例と第
６，第７実施例とを組み合わせて簡略化した構成を採用
することにより、記憶装置の小規模化を図ることができ
る。この特徴を利用して外部の記憶装置を白側補正装置
と黒側補正装置とで共有し、かつこの２つの補正装置を
一体化した例を第８実施例で説明する。

【００６１】（第８実施例）図７は本発明の第８実施例
による画像信号補正装置である。

【００６２】まず、光源６０を消灯して、暗時における
イメージセンサ５３の出力をオートゲインコントロール
（ＡＧＣ）回路３２１を介して減算器３１４に入力す
る。この場合は減算器３１４において実質的な補正処理
は行われず、増幅器３１５にて４倍にされた後、６ビッ
トＡ／Ｄ変換器に入力される。

【００６３】その出力は補正データ生成器３２０により
記憶手段としての８ビットフリップフロップ３０３に記
憶すべきデータに生成されてフリップフロップの上位４
ビットに記憶される。

【００６４】次に、光源６０を点灯させ、イメージセン
サ５３により不図示の白基準を読み取り、信号をＡＧＣ
回路３２１を介して６ビットＡ／Ｄ変換器３０１に入力
する。この時、減算器３１４および増幅器３１５は、実
質的に信号に作用しない。Ａ／Ｄ変換された信号より補
正データ生成器３２０補正データを生成し、８ビットフ
リップフロップ３０３の下位４ビットに記憶させる。

【００６５】この補正データ生成器３２０は第１ないし
第５実施例と同様の遅延回路と減算器を含む構成であ
る。

【００６６】次に、オリジナルの画像を読み取る動作を
行うフリップフロップ３０３の上位４ビットの固定パタ
ーンノイズデータをチップ間オフセット用Ｄ／Ａ変換器
３１２によって１／４にしてＤ／Ａ変換する。減算器３
１４によりこの信号ＮＳ１と画像信号ＯＳとの差分をと
る。

【００６７】一方、フリップフロップ３０３の下位４ビ
ットに記憶されているデータからシェーディング補正デ
ータ再生器３０６にてシェーディング補正データを再生
し、Ｄ／Ａ変換してＡ／Ｄ変換器３０１の基準電圧とし
てそこに入力する。

【００６８】このようにして、最終的に出力端子７０に
出力された画像信号は固定パターンノイズ補正およびシ
ェーディング補正の行われた信号となっている。

【００６９】３２２は同じＩＣチップ３００内に設けら
れたイメージセンサ５３，フリップフロップ３０３のコ
ントロール回路およびＡＢＣ回路を示す。８０は出力さ
れた画像信号をさらに信号処理し送信する送信手段であ
る。

【００７０】以上説明したように、本実施例は２つの補
正回路を有し、記憶手段を共有するものである。もちろ
ん、上述した第１ないし第５実施例のうち任意の１つ
と、第６または第７実施例とを組み合わせることによ
り、本実施例の変形例を構成することもできる。

【００７１】以上をまとめると、本例は、画像読取手段
からのアナログ画像信号のうち暗信号を増幅手段により
ｍ倍に増幅し、増幅手段によりｍ倍に増幅されたアナロ
グ暗信号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル暗信号に変換
する・そして、Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタ
ル暗信号を記憶手段により記憶する。また、読取手段か
らのアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル
信号に変換し、Ａ／Ｄ変換手段からの画像信号を遅延手
段により１画素以上遅延させる。そして、遅延手段によ
り遅延された画像信号と前記デジタル変換手段からの非
遅延画像信号との差を減算手段によりとる。こうして減
算手段からの得られた差分データを格納手段に格納す
る。こうしてから、記憶手段から読み出されたデジタル
暗信号をＤ／Ａ変換手段により１／ｍ倍にするとともに
アナログ暗信号に変換する。Ｄ／Ａ変換手段からのアナ
ログ暗信号を減算手段により前記画像信号から差し引く
ことを繰り返し画像信号の補正を行うのである。

【００７２】次に、以下の工程を繰り返す。記憶手段か
らの差分データを加算手段により加算して前記減算手段
により差がとられる前の信号に戻す。加算手段からの画
像信号をアナログ変換手段によりアナログ信号に変換す
る。アナログ変換手段により変換されたアナログ信号に
応じて変換手段により量子化範囲を変化させるとともに
前記画像信号をデジタル信号に変換する。

【００７３】本発明に用いられるイメージセンサ５３と
しては、本発明者畑中等に付与された米国特許第４，４
６１，９５６号明細書に記載されているような非晶質シ
リコンを用いた長尺のイメージセンサが低価格，高解像
度であることから好ましい。

【００７４】また、発明者大見等に付与された米国特許
第４，７９１，４６９号明細書や発明者田中等に付与さ
れた米国特許第４，８１０，８９６号明細書に記載され
ているようなバイポーラトランジスタのエミッタに容量
負荷を設けてエミッタより出力信号を電圧読み出しする
タイプのイメージセンサもより好適に用いられる。

【００７５】（第９実施例）図８は本例に係るセンサユ
ニット１１００を用いて構成した画像情報処理装置とし
て通信機能を有するファクシミリの一例を示す。

【００７６】図において、１１０２は原稿ＣＲを読み取
り位置に向けて給送するための給送手段としての給送ロ
ーラ、１１０４は原稿ＣＲを１枚ずつ確実に分離給送す
るための分離片である。１１０６は白基準を有しセンサ
ユニットに対して読み取り位置に設けられて原稿ＯＲの
被読み取り面を規制するとともに原稿ＯＲを搬送する搬
送手段としてのプラテンローラである。

【００７７】本発明の画像信号補正装置はセンサユニッ
ト１１００またはシステムコントロール基板１１３０の
いずれか一方に設けられる。

【００７８】Ｐはロール紙形態をした記録媒体であり、
光源を有するセンサユニットにより読み取られた画像情
報あるいはファクシミリ装置等の場合には、外部から送
信された画像情報がここに再生される。１１１０は当該
画像形成を行うための記録手段としての記録ヘッドで、
サーマルヘッド，インクジェット記録ヘッド等種々のも
のを用いることができる。また、この記録ヘッドは、シ
リアルタイプのものでも、ラインタイプのものでもよ
い。１１１２は記録ヘッド１１１０による記録位置に対
して記録媒体Ｐを搬送するとともにその被記録面を規制
する搬送手段としてのプラテンローラである。

【００７９】１１２０は入力／出力手段としての操作入
力を受容するスイッチやメッセージその他、装置の状態
を報知するための表示部等を配したオペレーションパネ
ルである。

【００８０】１１３０は制御手段としてのシステムコン
トロール基板であり、各部の制御を行う制御部（コント
ローラ）や、光電変換素子の駆動回路（ドライバ）、画
像情報の処理部（プロセッサ）、送受信部等が設けられ
る。１１４０は装置の電源である。

【００８１】本発明の情報処理装置に用いられる記録手
段としては、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細
書，同第４７４０７９６号明細書にその代表的な構成や
原理が開示されているものが好ましい。この方式は液体
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて
核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つ
の駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱
エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰
を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１対応した
液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
この気泡の成長，収縮により吐出用開口を介して液体
（インク）を吐出させて、少なくとも１つの液滴を形成
する。

【００８２】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満
たす構成や一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでも良い。

【００８３】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体にインクタンクが一体的に設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第３実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の第４実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の第５実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図５】本発明の第６実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の第７実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図７】本発明の第８実施例による補正装置を示すブロ
ック図である。

【図８】本発明による画像情報処理装置を示す模式的断
面図である。

【図９】従来の白側画像信号の補正装置を示すブロック
図である。

【図１０】従来の黒側画像信号の補正装置を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

５０，５１，５２ スキャナ ６０ 光源 ７０ 補正後出力端子 ８０ 送信手段 １０１，２０１ Ａ／Ｄ変換器 １０２，２１２ Ｄ／Ａ変換器 １０３，２０３ 記憶装置 １０４ 遅延回路 １０５，２１４ 減算器 １０６ 白信号再生回路 １０８ 制限手段 １１０ ＡＢＣ回路 ２１５ 増幅器 ２１６ 加算器 ２１７ 割算器 ３０１ Ａ／Ｄ変換器 ３０２ シェーディング用Ｄ／Ａ変換器 ３０３ フリップフロップ ３０６ シェーディング用補正データ再生器 ３１２ チップ間オフセット用Ｄ／Ａ変換器 ３１４ 減算器 ３１５ 増幅器 ３２０ 補正データ生成器 ３２１ ＡＧＣ ３２２ センサコントロール，ＦＩＦＯコントロール，
ＡＢＣ回路 １１００ センサユニット １１０２ 給送ローラ １１０４ 分離片 １１０６ プラテンローラ １１１０ 記録ヘッド １１１２ プラテンローラ １１２０ オペレーションパネル １１３０ システムコントロール基板 １１４０ 電源 Ｐ 記録媒体 ＯＲ 原稿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−237578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−272164（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−135870（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−228373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−193665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−223062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269679（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 G06T 1/00 H04N 5/14 - 5/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像読取手段から出力されたアナログ信
   号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、 前記デジタル信号における少なくとも２つの画素信号間
   の差分データを生成する差分データ生成手段と、前記差
   分データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された差分データからデジタル補正
   信号を再生する再生手段と、 前記デジタル補正信号をアナログ補正信号にＤ／Ａ変換
   するＤ／Ａ変換手段とを有し、 前記アナログ補正信号に基づいて、前記画像読取手段か
   らの画像信号を補正する画像信号補正装置であって、 前記差分データ生成手段または前記再生手段の出力がそ
   の出力範囲を越えないように制限する制限手段を備え、 前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデジタル信号の最小
   分解能側の少なくとも１ビットを除いた信号を前記差分
   データ生成手段に入力することを特徴とする画像信号補
   正装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記差分データ生成
   手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段からの前記デジタル信号を
   少なくとも１画素分遅延させる遅延回路と、前記遅延回
   路により遅延された遅延信号と前記Ａ／Ｄ変換手段から
   の非遅延信号との差をとる減算器とを含むことを特徴と
   する画像信号補正装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記アナロ
   グ補正信号を前記Ａ／Ｄ変換手段の量子化範囲を決定す
   る基準電圧として、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力すること
   により、前記画像信号を補正することを特徴とする画像
   信号補正装置。
4. 【請求項４】 画像読取手段から出力されたアナログ信
   号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、 前記デジタル信号における少なくとも２つの画素信号間
   の差分データを生成する差分データ生成手段と、 前記差分データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された差分データからデジタル補正
   信号を再生する再生手段と、 前記デジタル補正信号をアナログ補正信号にＤ／Ａ変換
   するＤ／Ａ変換手段とを有し、 前記アナログ補正信号に基づいて、前記画像読取手段か
   らの画像信号を補正する画像信号補正装置であって、 前記差分データ生成手段または前記再生手段の出力がそ
   の出力範囲を超えないように制限する制限手段を備え、 前記差分データ生成手段から出力されたデジタル信号の
   最小分解能側の少なくとも１ビットを除いた信号を前記
   記憶手段に格納することを特徴とする画像信号補正装
   置。
5. 【請求項５】請求項４において、前記差分データ生成手
   段は、 前記Ａ／Ｄ変換手段からの前記デジタル信号を少なくと
   も１画素分遅延させる遅延回路と、 前記遅延回路により遅延された遅延信号と前記Ａ／Ｄ変
   換手段からの非遅延信号との差をとる減算器とを含むこ
   とを特徴とする画像信号補正装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５において、前記アナロ
   グ補正信号を前記Ａ／Ｄ変換手段の量子化範囲を決定す
   る基準電圧として、該記Ａ／Ｄ変換手段に入力すること
   により、前記画像信号を補正することを特徴とする画像
   信号補正装置。
7. 【請求項７】 画像読取手段から出力されたアナログ信
   号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＮビットのＡ／Ｄ変
   換手段と、デジタル信号を記憶する記憶手段と、前記記
   憶手段に記憶されたデジタル信号を利用して画像信号を
   補正する補正手段とを有する画像信号補正装置におい
   て、 前記補正手段は、 前記画像読取手段からアナログ暗信号を複数回取り込ん
   で、増幅器により１より大なるｍ倍に増幅し、前記Ｎビ
   ットのＡ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換して得られたデ
   ジタル暗補正信号を前記記憶手段の前記Ｎビットより少
   ないビット数の上位ビットに記憶させ、 記憶された前記デジタル暗補正信号をＤ／Ａ変換手段に
   よりＤ／Ａ変換し、かつ１／ｍ倍に戻してアナログ暗補
   正信号を得、 これと、前記画像読取手段からのアナログ画像信号との
   差分をとって、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力するととも
   に、 前記画像読取手段から出力されたアナログ白基準信号を
   前記ＮビットのＡ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換して得
   られたデジタル白基準信号から、少なくとも２つの画素
   信号間の差分データを生成して、前記記憶手段の前記Ｎ
   ビットより少ないビット数の下位ビットに記憶させ、 記憶された前記差分データからデジタル白基準信号を再
   生し、これをＤ／Ａ変換手段によりＤ／Ａ変換して基準
   電圧を得、 これを前記ＮビットのＡ／Ｄ変換手段の基準電圧として
   入力することにより、前記アナログ暗信号と前記アナロ
   グ白基準信号とを基に画像信号を補正することを特徴と
   する画像信号補正装置。
8. 【請求項８】 請求項１、４、または７のいずれかに記
   載の画像信号補正装置と、該画像信号補正装置により信
   号補正された画像情報に基づき画像を記録する記録手段
   とを有することを特徴とする画像情報処理装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記記録手段は、熱
   エネルギーを利用してインクを吐出して記録を行なう記
   録ヘッドであることを特徴とする画像情報処理装置。