JP3828296B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device Download PDF

Info

Publication number
JP3828296B2
JP3828296B2 JP27469498A JP27469498A JP3828296B2 JP 3828296 B2 JP3828296 B2 JP 3828296B2 JP 27469498 A JP27469498 A JP 27469498A JP 27469498 A JP27469498 A JP 27469498A JP 3828296 B2 JP3828296 B2 JP 3828296B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
black level
output
circuit
black
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 - Fee Related
Application number
JP27469498A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000106629A (en
Inventor
淑人 坪井
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 JP27469498A priority Critical patent/JP3828296B2/en
Publication of JP2000106629A publication Critical patent/JP2000106629A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3828296B2 publication Critical patent/JP3828296B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、スキャナ装置等に適用されて、ライン状のCCDイメージセンサを用いて画像情報を読取る画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種のライン状のCCDイメージセンサを用いた画像読取装置では、CCD出力をサンプルホールドし、その利得調整を行なった後、A/D変換することにより画像対応のデジタル信号を得るようにしている。
【0003】
図5に、従来のデジタル複写機における画像読取装置の概略構成を示す。光源から出た光はコンタクトガラス上の原稿に照射され、原稿からの反射光がミラー、集光レンズを介してライン状のCCD(CCDイメージセンサ)1に結像され、光電変換されて電気信号に変換される。CCD1の出力は同じ読取基板2上のアナログ処理回路3においてサンプルホールドされ、利得調整等を行なった後、A/D変換器4によりデジタル信号に変換される。デジタル化された画像データは、画像処理基板5上のデジタル処理回路6に伝送されて、シェーディング補正処理、フィルタ処理等が行われ、最終的に書込み部へ伝送され光書込みに供される。デジタル処理回路6はCPU7により制御される。また、CPU7にはメモリ8が接続されている他、CPU7は両基板2,5上の各部の制御を受け持つ。
【0004】
図6に、読取基板2上に実装されたアナログ処理回路3等の構成例を示す。ここでは、CCD1として偶数画素(EVEN)と奇数画素(ODD)との2系統に分けて交互に出力する2出力タイプのものを想定している。このため、CCD1の出力側には系統毎にラインクランプ回路を構成するサンプルホールドアンプ9,10が設けられている。これらのサンプルホールドアンプ9,10により信号成分が取り出される。取り出された信号成分はマルチプレクサ11により時系列的に1系統の出力に合成され、利得調整用の増幅回路をなす直列に接続された2段のアンプ12,13に入力される。これらのサンプルホールドアンプ9,10で白レベル補正(シェーディング補正)が行われる。
【0005】
ここに、CCD1の出力のサンプルホールドに当たっては、CCD出力に対してラインクランプをかけるようにしている。また、CCD出力には図7に示すように黒画素出力期間と実際の画像データを読取る有効画素期間とが存在するが、従来は、黒画素出力期間に限定してクランプ動作をかけるようにしている。即ち、黒画素出力期間(クランプ信号のLレベル期間)でクランプを行ない、1ラインの間の電位を一定に保つようにしている。この黒画素出力期間は、CCD1において光電変換素子が遮光されており、光(原稿反射光)が入ってもレベルが変動することはない。従って、この黒画素出力期間のCCD1の出力を画像データの絶対黒基準として、「黒レベル」と呼ぶ。つまり、これより下のレベルの信号は存在しないことになる。
【0006】
ここに、黒レベル調整に注目した場合、図示例のような2出力のCCD1ではその2系統の出力レベルの差、後段の処理回路の利得や回路定数の誤差等によって偶数画素と奇数画素の黒レベルに差が生じてしまい、得られる画像に不都合がある。即ち、このままマルチプレクサ11を通して合成し、画像データの処理を行なおうとすると、本来、同じレベルであるべき基準の黒レベルが違うことによって、読取った原稿を表示しようとしたときにムラ等の画像異常が生じてしまうことがある。
【0007】
このような黒レベル差の調整を行なうにあたっては、遮光された黒画素出力期間でサンプルホールドアンプ9,10の一方のオフセットレベルを変化させ、A/D変換器4によるA/D変換後の出力が2系統で同じになるようにすればよいといえる。
【0008】
ここに、より高精度にこの黒レベル差を合せる対応策として、従来では、地肌追従機構を利用し、暗い原稿等(例えば、原稿ではなくスケール板の下面等であってもよい)を読取り、当然、検出される地肌部の信号レベルは小さく、この値をA/D変換器のリファレンス端子に入力させることにより、見掛け上の黒レベル差を大きくするようにしたものがある。この状態で調整を行なうことにより高精度に合せるようにしている。即ち、黒レベル差を調整するときに、A/D変換器のリファレンス電圧として、黒原稿を読取ったときのピーク値をフィードバックすることによにより、低いリファレンス電圧で差を拡大して高精度に調整するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このような黒レベル調整方式によれば、何も対策しない場合よりは確かに高精度に調整可能ではあるが、地肌部の検出ばらつきや、検出するときの原稿のばらつき(明るさ/暗さ)によってA/D変換器のリファレンス電圧が一定でないために調整精度にばらつきを生じてしまう可能性がある。
【0010】
また、黒レベルは画像データのダイナミックレンジを確保する意味からすれば、本来“0”であることが望ましいが、A/D変換時には“0”より低い値を取り得ないために真のデータがリファレンス電圧よりも低い場合にも“0”を出力してしまう。このため、現実には黒レベルとしては“0”より大きくてなるべく小さな値を取る必要がある。
【0011】
また、従来にあっては、黒画素データを得る方法として、原稿読取り時にCCDの黒画素出力期間のデータを読出し、そのデータに関して平均値化した値を原稿データから減算する手法を用いている。つまり、調整時には、この平均した値をレジスタに一旦格納し、その後、制御CPUが調整に合せて読出し、適切な値になるように処理を行なっているため、黒データとしては、結果的には1ライン中のデータの平均値に過ぎず、画素単位で変化するような早い周期のノイズは或る程度影響を除去し得るが、ライン周期のような低周波数のノイズに対しては弱いという欠点がある。
【0012】
そこで、本発明は、CCDイメージセンサ出力の複数系統間の黒レベル差の調整を安定して高精度に行なえる画像読取装置を提供することを目的とする。
【0013】
また、本発明は、黒レベル出力がA/D変換器のリファレンス電圧を下回るようなことがあっても自動的に補正でき、常に適正なダイナミックレンジを確保できる
画像読取装置を提供することを目的とする。
【0014】
さらには、本発明は、黒シェーディングを行なわない装置であっても、黒レベルの検出精度が高く、高精度な黒レベル調整が可能な画像読取装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、画像対応の光信号を受光し光電変換して複数系統に分けて出力するライン状のCCDイメージセンサ、このCCDイメージセンサの出力に対してラインクランプを行なうラインクランプ回路及び増幅回路を有するアナログ処理回路と、このアナログ処理回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを備えた画像読取装置において、前記A/D変換器のリファレンス端子にD/A変換器と、地肌追従回路と、固定電圧回路とを、選択的に接続可能に設け、複数系統に分けて出力される前記アナログ信号間の黒レベル調整時に前記D/A変換器を前記A/D変換器のリファレンス端子に接続させてこのD/A変換器に設定された所定のリファレンス電圧を用いて複数系統の前記アナログ信号間のレベル差を検出する黒レベル検出手段と、前記黒レベル検出手段により検出されたレベル差を補正する補正手段とを備える。
【0016】
従って、黒レベル調整時にはA/D変換器のリファレンス端子に接続させたD/A変換器の出力を所定のリファレンス電圧に保持することにより、安定した精度での調整が可能となる。また、黒レベル調整を、原稿そのもののばらつき等でばらつきを持った地肌追従回路の検出結果をA/D変換器のリファレンスレベルに入力して行うことでばらついてしまう影響がでてしまうことを防ぐことができる。
【0017】
請求項2記載の発明は、スキャニング動作時又は待機時に前記A/D変換器から出力される最小値が“0”であるか否かを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段により最小値が“0”であることが検出された場合には前記黒レベル調整回路による黒レベルの再調整を行なわせる黒レベル処理制御手段とを備える。
【0018】
従って、A/D変換された読取データがリファレンス電圧を下回りその最小値が“0”となった場合には、自動的に黒レベルを再調整させるので、常に適正なダイナミックレンジを保つことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。図5ないし図7で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する(以下の実施の形態でも同様とする)。特に、図5に示した概略構成はそのまま用いるものとする。まず、本実施の形態における黒レベルの補正は、サンプルホールドアンプ9(又は、10)及びアンプ13のオフセットレベルを変化させることにより行なうものとする(もっとも、各々のサンプルホールドアンプ9,10にクランプ回路を付加し、そのクランプレベルを変化させることでも同様に黒レベル補正を行なえるものであり、黒レベル補正手段としては複数の手段を考え得るが、本実施の形態では、上記のオフセットレベルを可変させる構成例とする)。
【0022】
まず、CPU7との間でデータを授受するD/A変換器14が設けられている。このD/A変換器14は、その一つの機能として、サンプルホールドアンプ9及びアンプ13に接続されてそのオフセットレベルを可変させることで上記の黒レベルを補正させる機能を持つ。また、A/D変換器4のリファレンス端子15に対しては、地肌追従回路16と固定電圧回路17とD/A変換器14とがアナログスイッチ18を介して選択的に接続可能に設けられている。地肌追従回路16は地肌追従モードに設定された場合にアナログスイッチ18の切換えによりリファレンス端子15に接続状態となり、A/D変換器4のリファレンス端子15に黒原稿から読取ったピーク値を出力する。固定電圧回路17はアナログスイッチ18により選択された場合、A/D変換器4のリファレンス端子に固定電圧をリファレンス電圧として供給する。D/A変換器14は固定電圧回路17との対比では、可変電圧回路として機能し、本実施の形態の黒レベル調整モードに設定された場合にアナログスイッチ18の切換えによりリファレンス端子15に接続状態となる。このD/A変換器14はCPU7により設定された所定のリファレンス電圧をD/A変換器4に供給する。ここに、本実施の形態においては、デジタル処理回路6を中心として各部を制御するCPU7に、黒レベル検出手段等の機能が新たに付加されている。この黒レベル検出手段は、2系統に分けて出力されるアナログ信号間の黒レベル調整時にD/A変換器14をA/D変換器4のリファレンス端子15に接続させるようにアナログスイッチ18を切換えてこのD/A変換器14で設定された所定のリファレンス電圧を用いて2系統のアナログ信号間のレベル差を検出させる機能を実行する。
【0023】
このような構成において、黒レベル調整時の動作制御について図2に示すフローチャートを参照して説明する。まず、スキャナの読取りキャリッジをホームポジション待機状態として黒原稿の読取り動作を行なわせるためにランプをオンさせる。次に、地肌追従モードに設定されると、アナログスイッチ18が切換えられてA/D変換器4のリファレンス端子15には地肌追従回路16によるピーク値が出力される。この状態で、CCD1における黒画素出力期間のデータを読み込み、その偶数画素と奇数画素との2系統の黒レベルを認識し、両者間の差を検出し、その差がなくなるように黒レベル調整値を再設定するようにアナログ処理回路3中のアンプ9,13のオフセット電圧を調整する。このような処理は、従来においても地肌追従モードによる黒レベル調整として行われている処理である。
【0024】
一方、本実施の形態による黒レベル調整モードが設定された場合には、地肌追従モードの設定を行なわず、リファレンス切換え処理として、アナログスイッチ18の切換えによりD/A変換器14をリファレンス端子15に対して接続状態とする。そして、このD/A変換器14を通じてA/D変換器4のリファレンス端子15にこのリファレンス電圧を低くする所定の電圧を設定する。この状態で、CCD1における黒画素出力期間のデータを読み込み、その偶数画素と奇数画素との2系統の黒レベルを認識し、両者間の差を検出し、その差がなくなるように黒レベル調整値を再設定するようにアナログ処理回路3中のアンプ9,13のオフセット電圧を調整する。つまり、リファレンス電圧を設定した後の処理は、従来の地肌追従モードによる場合と同様であるが、そのリファレンス電圧はCPU7によりD/A変換器14に設定された値であり、読取っている原稿濃度には全く左右されない安定した一定電圧であるため、高精度に検出することができる。
【0025】
本発明の第二の実施の形態を図3に基づいて説明する。本実施の形態は、適切に調整された黒レベルが常に正しいレベルに保たれているかを検出し、異常があった場合には、黒レベルの再調整を行なって是正することで安定した画像データが得られるようにしたものである。即ち、前述したように黒レベルは画像データのダイナミックレンジを確保する意味からすれば、本来、“0”であることが望ましい。しかし、A/D変換時には“0”よりも低い値を取り得ないため、真のデータがA/D変換器4のリファレンス電圧よりも低い場合にも“0”を出力してしまう。このため、“0”より大きくて、極力、小さな値を取る必要がある。読取動作時やその待機時のA/D変換後の読取データの最小値が“0”(例えば、8ビット画像データにおいて、“0”が黒側、“255”が白側とし、黒レベルを“5”に調整した場合)を取った場合に、A/D変換器4のリファレンス電圧より低い信号が入力されている可能性があり、素子の保護の点からも好ましくない。また、黒レベルが一定値となるように調整しているにも関わらず、“0”を取るということは、黒レベル調整回路に異常があった可能性もある。
【0026】
そこで、本実施の形態では、A/D変換器4の出力側に出力レベル検出手段として機能するコンパレータ19が接続されている。このコンパレータ19のP端子側のP[7,0]の比較基準値は“0”に設定され、Q端子側のQ[7,0]としてA/D変換器4の出力が与えられている。ここに、このコンパレータ19はA/D変換器4の出力(Q[7,0])がP[7,0]=0に一致したら、即ち、“0”になった場合にはCPU7等を含む画像処理基板5側に検出信号を出力する。CPU7は常時コンパレータ19からの出力信号をモニタしており、この検出信号が出されると、現在行なっているジョブの終了後に、黒レベル調整回路による黒レベルの再調整を行なわせる。ここに、本実施の形態のCPU7には、コンパレータ19によりA/D変換器4の出力の最小値が“0”であることが検出された場合には黒レベル調整回路による黒レベルの再調整を行なわせる黒レベル処理制御手段の機能が付加されている。
【0027】
従って、本実施の形態によれば、A/D変換された読取データがリファレンス電圧を下回りその最小値が“0”となった場合には、自動的に黒レベルを再調整させるので、常に適正なダイナミックレンジを保つことができる。
【0028】
本発明の第三の実施の形態を図4に基づいて説明する。本実施の形態は、黒レベル調整において、ノイズの影響を小さくし、より高精度な黒レベルが得られるようにしたものである。そこで、本実施の形態では、CPU7にシェーディング補正回路(図示せず)によるシェーディング動作時にCCD1における主走査黒画素出力期間のデータの平均値を重加算平均する演算手段の機能が付加され、黒レベル調整回路ではこの演算手段により演算された重加算平均値を用いてCCD1の出力に対する黒レベル調整を行なうように構成されている。
【0029】
一般に、原稿読取時に行われるシェーディング補正回路によるシェーディング処理は、CCD1の感度のばらつきや、レンズ、ミラー等の光学系のばらつきなどを補正するために行われ、主走査方向には、原稿読取期間を示す信号“LGATE”、基準白板読取期間を示す信号“SHGATE”によってアサートされた期間に、重加算平均処理を実行する。ここに、本実施の形態では、黒レベル調整時には、読取位置に関係なく、黒画素出力期間において、信号“LGATE”を一定期間強制的にアサートすることにより、その期間に得られる黒画素データの平均値を重加算平均する演算処理を行ない、さらに、通常通りの加算平均処理を行なって黒レベル調整に供する。なお、この演算処理はCPU7内で行なう他、ハード構成において行なうようにしてもよい。
【0030】
従って、黒シェーディングを行なわない装置であっても、シェーディング補正回路を利用して黒画素出力期間の黒画素データの平均値の重加算平均値を用いることで、黒レベルの検出精度が高く、高精度な黒レベル調整が可能となる。
【0031】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、黒レベル調整時にはA/D変換器のリファレンス端子に接続させたD/A変換器の出力を所定のリファレンス電圧に保持することにより、安定した精度での黒レベル調整が可能となる。また、黒レベル調整を、原稿そのもののばらつき等でばらつきを持った地肌追従回路の検出結果をA/D変換器のリファレンスレベルに入力して行うことでばらついてしまう影響がでてしまうことを防ぐことができる。
【0032】
請求項2記載の発明によれば、A/D変換された読取データがリファレンス電圧を下回りその最小値が“0”となった場合でも、自動的に黒レベルを再調整させるので、常に適正なダイナミックレンジを保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】黒レベル調整処理を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第二の実施の形態を示すブロック図である。
【図4】本発明の第三の実施の形態を示すタイムチャート図である。
【図5】従来例及び本実施の形態で用いる画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
【図6】その読取基板側の概略構成を示すブロック図である。
【図7】クランプ動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 CCDイメージセンサ
3 アナログ処理回路
4 A/D変換器
9,10 ラインクランプ回路
12,13 増幅回路
14 D/A変換器
15 リファレンス端子
19 出力レベル検出手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus which is applied to a digital copying machine, a scanner device, and the like and reads image information using a line-shaped CCD image sensor.
[0002]
[Prior art]
In general, in an image reading apparatus using this type of linear CCD image sensor, a CCD output is sampled and held, and after adjusting its gain, A / D conversion is performed to obtain a digital signal corresponding to the image. ing.
[0003]
FIG. 5 shows a schematic configuration of an image reading apparatus in a conventional digital copying machine. The light emitted from the light source is applied to the original on the contact glass, and the reflected light from the original is imaged on a linear CCD (CCD image sensor) 1 through a mirror and a condenser lens, and is photoelectrically converted to an electrical signal. Is converted to The output of the CCD 1 is sampled and held in the analog processing circuit 3 on the same reading substrate 2, and after gain adjustment or the like, it is converted into a digital signal by the A / D converter 4. The digitized image data is transmitted to the digital processing circuit 6 on the image processing board 5 to be subjected to shading correction processing, filter processing, and the like, and finally transmitted to the writing unit for optical writing. The digital processing circuit 6 is controlled by the CPU 7. In addition to the memory 8 being connected to the CPU 7, the CPU 7 is responsible for controlling each part on both the boards 2 and 5.
[0004]
FIG. 6 shows a configuration example of the analog processing circuit 3 and the like mounted on the reading substrate 2. Here, it is assumed that the CCD 1 is a two-output type that outputs alternately in two systems of even pixels (EVEN) and odd pixels (ODD). For this reason, sample hold amplifiers 9 and 10 constituting line clamp circuits are provided for each system on the output side of the CCD 1. These sample and hold amplifiers 9 and 10 extract signal components. The extracted signal components are synthesized in time series by the multiplexer 11 into one system output, and input to the two-stage amplifiers 12 and 13 connected in series forming an amplifier circuit for gain adjustment. These sample hold amplifiers 9 and 10 perform white level correction (shading correction).
[0005]
Here, in the sample hold of the output of the CCD 1, a line clamp is applied to the CCD output. As shown in FIG. 7, the CCD output includes a black pixel output period and an effective pixel period for reading actual image data. Conventionally, the clamping operation is limited to the black pixel output period. Yes. In other words, clamping is performed during the black pixel output period (L level period of the clamp signal) to keep the potential between one line constant. During this black pixel output period, the photoelectric conversion element in the CCD 1 is shielded from light, and the level does not fluctuate even when light (document reflected light) enters. Accordingly, the output of the CCD 1 during this black pixel output period is referred to as “black level” with the absolute black reference of the image data. That is, there is no signal at a level lower than this.
[0006]
Here, when attention is paid to black level adjustment, in the two-output CCD 1 as shown in the figure, the black of the even-numbered pixels and the odd-numbered pixels are caused by the difference between the output levels of the two systems, the gain of the subsequent processing circuit, the error of the circuit constant, and the like. There is a difference in level, which is inconvenient for the obtained image. In other words, if the image data is processed through the multiplexer 11 as it is, the reference black level, which should be the same level as the original, is different. May occur.
[0007]
In adjusting such a black level difference, the offset level of one of the sample-and-hold amplifiers 9 and 10 is changed in the shaded black pixel output period, and the output after A / D conversion by the A / D converter 4 is performed. Can be said to be the same in the two systems.
[0008]
Here, as a countermeasure to match this black level difference with higher accuracy, conventionally, a background document tracking mechanism is used to read a dark document or the like (for example, the lower surface of the scale plate instead of the document) Naturally, the detected signal level of the background is small, and there is a signal level that is input to the reference terminal of the A / D converter to increase the apparent black level difference. Adjustment is performed in this state to achieve high accuracy. That is, when adjusting the black level difference, by feeding back the peak value when the black original is read as the reference voltage of the A / D converter, the difference is enlarged with a low reference voltage and highly accurate. To be adjusted.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
According to such a black level adjustment method, it is possible to adjust with higher accuracy than when no countermeasures are taken, but the detection variation of the background portion and the variation of the original when detecting (brightness / darkness) Because of this, the reference voltage of the A / D converter is not constant, so that there is a possibility that the adjustment accuracy varies.
[0010]
The black level is preferably “0” from the viewpoint of securing the dynamic range of the image data. However, since it cannot take a value lower than “0” during A / D conversion, the true data is the reference. Even when the voltage is lower than “0”, “0” is output. For this reason, in reality, the black level needs to be as small as possible with a value larger than “0”.
[0011]
Conventionally, as a method of obtaining black pixel data, a method is used in which data of a black pixel output period of a CCD is read at the time of reading a document, and an average value of the data is subtracted from the document data. In other words, at the time of adjustment, this average value is temporarily stored in a register, and thereafter, the control CPU reads it in accordance with the adjustment and performs processing so as to obtain an appropriate value. It is only an average value of data in one line, and noise with a fast cycle that changes in units of pixels can remove some influence, but it is weak against low frequency noise such as a line cycle. There is.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of stably and highly accurately adjusting a black level difference between a plurality of CCD image sensor outputs.
[0013]
It is another object of the present invention to provide an image reading apparatus that can automatically correct a black level output even if it falls below a reference voltage of an A / D converter and can always ensure an appropriate dynamic range. And
[0014]
Furthermore, an object of the present invention is to provide an image reading apparatus that has high black level detection accuracy and enables high-precision black level adjustment even in an apparatus that does not perform black shading.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a line-shaped CCD image sensor that receives an optical signal corresponding to an image, photoelectrically converts it, and outputs it in a plurality of systems, and a line clamp circuit that performs line clamping on the output of the CCD image sensor And an analog processing circuit having an amplifier circuit, and an A / D converter for converting an analog signal output from the analog processing circuit into a digital signal, a reference terminal of the A / D converter a D / a converter, and scalp following circuit, and a fixed voltage circuit, selectively connectable to provided, the D / a converter in a black level adjustment between the analog signal output is divided into a plurality of systems Is connected to a reference terminal of the A / D converter, and a plurality of analog signals are transmitted using a predetermined reference voltage set in the D / A converter. A black level detecting means for detecting a level difference between the signals, and a correcting means for correcting the level difference detected by the black level detecting means .
[0016]
Therefore, when the black level is adjusted, the output of the D / A converter connected to the reference terminal of the A / D converter is held at a predetermined reference voltage, so that adjustment with stable accuracy is possible. In addition, the black level adjustment is prevented from being affected by variations caused by inputting the detection result of the background tracking circuit having variations due to variations in the document itself to the reference level of the A / D converter. be able to.
[0017]
The invention according to claim 2 is an output level detection means for detecting whether or not a minimum value output from the A / D converter is “0” at the time of scanning operation or standby.
When the output level detecting means detects that the minimum value is “0”, the output level detecting means includes a black level processing control means for performing black level readjustment by the black level adjusting circuit.
[0018]
Accordingly, when the read data subjected to A / D conversion falls below the reference voltage and the minimum value becomes “0”, the black level is automatically readjusted, so that an appropriate dynamic range can always be maintained. .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those shown in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments). In particular, the schematic configuration shown in FIG. 5 is used as it is. First, correction of the black level in the present embodiment is performed by changing the offset levels of the sample hold amplifier 9 (or 10) and the amplifier 13 (although the clamp is applied to each of the sample hold amplifiers 9 and 10). A black level correction can be similarly performed by adding a circuit and changing the clamp level, and a plurality of means can be considered as the black level correction means. It is assumed that the configuration is variable).
[0022]
First, a D / A converter 14 that exchanges data with the CPU 7 is provided. The D / A converter 14 has, as one function thereof, a function of correcting the black level by being connected to the sample hold amplifier 9 and the amplifier 13 and varying the offset level. Further, a background tracking circuit 16, a fixed voltage circuit 17, and a D / A converter 14 are provided to the reference terminal 15 of the A / D converter 4 so as to be selectively connectable via an analog switch 18. Yes. The background tracking circuit 16 is connected to the reference terminal 15 by switching the analog switch 18 when the background tracking mode is set, and outputs the peak value read from the black document to the reference terminal 15 of the A / D converter 4. The fixed voltage circuit 17 supplies a fixed voltage as a reference voltage to the reference terminal of the A / D converter 4 when selected by the analog switch 18. The D / A converter 14 functions as a variable voltage circuit in comparison with the fixed voltage circuit 17 and is connected to the reference terminal 15 by switching the analog switch 18 when the black level adjustment mode of the present embodiment is set. It becomes. The D / A converter 14 supplies a predetermined reference voltage set by the CPU 7 to the D / A converter 4. Here, in the present embodiment, functions such as black level detection means are newly added to the CPU 7 that controls each part with the digital processing circuit 6 as the center. This black level detection means switches the analog switch 18 so that the D / A converter 14 is connected to the reference terminal 15 of the A / D converter 4 when adjusting the black level between the analog signals output in two systems. A function of detecting a level difference between two analog signals using a predetermined reference voltage set by the lever D / A converter 14 is executed.
[0023]
With such a configuration, operation control during black level adjustment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the lamp is turned on in order to perform a black original reading operation with the reading carriage of the scanner in the home position standby state. Next, when the background tracking mode is set, the analog switch 18 is switched and the peak value by the background tracking circuit 16 is output to the reference terminal 15 of the A / D converter 4. In this state, the black pixel output period data in the CCD 1 is read, the black levels of the two systems of the even and odd pixels are recognized, the difference between them is detected, and the black level adjustment value is set so that the difference disappears. Is adjusted so that the offset voltages of the amplifiers 9 and 13 in the analog processing circuit 3 are adjusted. Such processing is processing that has been conventionally performed as black level adjustment in the background tracking mode.
[0024]
On the other hand, when the black level adjustment mode according to the present embodiment is set, the background tracking mode is not set, and the D / A converter 14 is switched to the reference terminal 15 by switching the analog switch 18 as reference switching processing. For the connection state. Then, a predetermined voltage for lowering the reference voltage is set to the reference terminal 15 of the A / D converter 4 through the D / A converter 14. In this state, the black pixel output period data in the CCD 1 is read, the black levels of the two systems of the even and odd pixels are recognized, the difference between them is detected, and the black level adjustment value is set so that the difference disappears. Is adjusted so that the offset voltages of the amplifiers 9 and 13 in the analog processing circuit 3 are adjusted. That is, the processing after setting the reference voltage is the same as in the conventional background tracking mode, but the reference voltage is the value set in the D / A converter 14 by the CPU 7, and the density of the original being read Since it is a stable and constant voltage that is not affected at all, it can be detected with high accuracy.
[0025]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, it is detected whether the appropriately adjusted black level is always maintained at the correct level, and when there is an abnormality, the black level is readjusted and corrected to stabilize the image data. Is intended to be obtained. That is, as described above, the black level is originally desirably “0” from the viewpoint of securing the dynamic range of the image data. However, since it cannot take a value lower than “0” during A / D conversion, “0” is output even when the true data is lower than the reference voltage of the A / D converter 4. For this reason, it is necessary to take a small value as much as possible, which is larger than “0”. The minimum value of the read data after A / D conversion at the time of the reading operation or at the standby time is “0” (for example, in 8-bit image data, “0” is the black side, “255” is the white side, and the black level is (When adjusted to “5”), there is a possibility that a signal lower than the reference voltage of the A / D converter 4 is input, which is not preferable from the viewpoint of protection of the element. Further, even though the black level is adjusted to be a constant value, taking “0” may indicate that there is an abnormality in the black level adjustment circuit.
[0026]
Therefore, in the present embodiment, a comparator 19 that functions as output level detection means is connected to the output side of the A / D converter 4. The comparison reference value of P [7, 0] on the P terminal side of the comparator 19 is set to “0”, and the output of the A / D converter 4 is given as Q [7, 0] on the Q terminal side. . Here, the comparator 19 detects the CPU 7 or the like when the output (Q [7,0]) of the A / D converter 4 coincides with P [7,0] = 0, that is, when it becomes “0”. A detection signal is output to the image processing substrate 5 side including the detection signal. The CPU 7 constantly monitors the output signal from the comparator 19, and when this detection signal is output, the black level is readjusted by the black level adjusting circuit after the current job is completed. Here, when the comparator 19 detects that the minimum value of the output of the A / D converter 4 is “0”, the CPU 7 of the present embodiment readjusts the black level by the black level adjustment circuit. The function of black level processing control means for performing the above is added.
[0027]
Therefore, according to the present embodiment, the black level is automatically readjusted when the A / D converted read data falls below the reference voltage and the minimum value becomes “0”. Dynamic range can be maintained.
[0028]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the black level adjustment, the influence of noise is reduced so that a more accurate black level can be obtained. Therefore, in the present embodiment, the CPU 7 is added with a function of arithmetic means for multiplying and averaging the average value of the data in the main scanning black pixel output period in the CCD 1 during the shading operation by the shading correction circuit (not shown). The adjustment circuit is configured to adjust the black level for the output of the CCD 1 using the average of the average values calculated by the calculation means.
[0029]
Generally, the shading processing by the shading correction circuit performed at the time of document reading is performed in order to correct variations in sensitivity of the CCD 1 and variations in optical systems such as lenses and mirrors. The document scanning period is set in the main scanning direction. In the period asserted by the signal “LGATE” indicating the reference white plate reading period and the signal “SHGATE” indicating the reference white plate reading period, the multiple addition averaging process is executed. Here, in the present embodiment, during black level adjustment, the signal “LGATE” is forcibly asserted for a certain period in the black pixel output period, regardless of the reading position, and the black pixel data obtained in that period is A calculation process for averaging the average values is performed, and a normal addition averaging process is performed for black level adjustment. Note that this arithmetic processing may be performed in a hardware configuration in addition to being performed in the CPU 7.
[0030]
Therefore, even in a device that does not perform black shading, the black level detection accuracy is high by using the average value of the black pixel data averaged during the black pixel output period using the shading correction circuit. Accurate black level adjustment is possible.
[0031]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the black level is adjusted, the output of the D / A converter connected to the reference terminal of the A / D converter is held at the predetermined reference voltage, so that the black with stable accuracy can be obtained. Level adjustment is possible. In addition, the black level adjustment is prevented from being affected by variations caused by inputting the detection result of the background tracking circuit having variations due to variations in the document itself to the reference level of the A / D converter. be able to.
[0032]
According to the second aspect of the present invention, even when the A / D converted read data falls below the reference voltage and the minimum value becomes “0”, the black level is automatically readjusted. The dynamic range can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing black level adjustment processing.
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an image reading apparatus used in a conventional example and in the present embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration on the side of the reading substrate.
FIG. 7 is a time chart showing a clamping operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CCD image sensor 3 Analog processing circuit 4 A / D converter 9, 10 Line clamp circuit 12, 13 Amplifier circuit 14 D / A converter 15 Reference terminal 19 Output level detection means

Claims (2)

画像対応の光信号を受光し光電変換して複数系統に分けて出力するライン状のCCDイメージセンサ、このCCDイメージセンサの出力に対してラインクランプを行なうラインクランプ回路及び増幅回路を有するアナログ処理回路と、このアナログ処理回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを備えた画像読取装置において、
前記A/D変換器のリファレンス端子にD/A変換器と、地肌追従回路と、固定電圧回路とを、選択的に接続可能に設け、
複数系統に分けて出力される前記アナログ信号間の黒レベル調整時に前記D/A変換器を前記A/D変換器のリファレンス端子に接続させてこのD/A変換器に設定された所定のリファレンス電圧を用いて複数系統の前記アナログ信号間のレベル差を検出する黒レベル検出手段と、
前記黒レベル検出手段により検出されたレベル差を補正する補正手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
A linear CCD image sensor that receives an optical signal corresponding to an image, photoelectrically converts it, and outputs it in a plurality of systems, a line clamp circuit that performs line clamping on the output of the CCD image sensor, and an analog processing circuit having an amplifier circuit And an A / D converter that converts an analog signal output from the analog processing circuit into a digital signal,
A reference terminal of the A / D converter is provided so that a D / A converter, a background tracking circuit, and a fixed voltage circuit can be selectively connected,
A predetermined reference set in the D / A converter by connecting the D / A converter to a reference terminal of the A / D converter when adjusting the black level between the analog signals divided into a plurality of systems. Black level detecting means for detecting a level difference between the analog signals of a plurality of systems using a voltage;
An image reading apparatus comprising: correction means for correcting a level difference detected by the black level detection means .
スキャニング動作時又は待機時に前記A/D変換器から出力される最小値が“0”であるか否かを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段により最小値が“0”であることが検出された場合には前記黒レベル調整回路による黒レベルの再調整を行なわせる黒レベル処理制御手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
Output level detection means for detecting whether or not the minimum value output from the A / D converter is “0” during scanning operation or standby;
Claims when it minimum value by the output level detecting means is "0" is detected, characterized in that it comprises a black level processing control means for causing the re-adjustment of the black level by said black level adjusting circuit Item 2. The image reading apparatus according to Item 1 .
JP27469498A 1998-09-29 1998-09-29 Image reading device Expired - Fee Related JP3828296B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27469498A JP3828296B2 (en) 1998-09-29 1998-09-29 Image reading device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27469498A JP3828296B2 (en) 1998-09-29 1998-09-29 Image reading device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000106629A JP2000106629A (en) 2000-04-11
JP3828296B2 true JP3828296B2 (en) 2006-10-04

Family

ID=17545277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27469498A Expired - Fee Related JP3828296B2 (en) 1998-09-29 1998-09-29 Image reading device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3828296B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7719724B2 (en) 2006-03-17 2010-05-18 Ricoh Company, Ltd. Black-level feedback device, image reading device, and black-level feedback control method
US7936485B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Ricoh Company, Ltd. Image reading apparatus, image processing apparatus, and computer program product
US7948661B2 (en) 2006-11-02 2011-05-24 Ricoh Company Limited Image reading apparatus and image forming apparatus including the image reading apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4675698B2 (en) * 2005-07-06 2011-04-27 株式会社リコー Image reading device
JP4563336B2 (en) 2006-04-17 2010-10-13 株式会社リコー Image processing apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7936485B2 (en) 2005-11-29 2011-05-03 Ricoh Company, Ltd. Image reading apparatus, image processing apparatus, and computer program product
US7719724B2 (en) 2006-03-17 2010-05-18 Ricoh Company, Ltd. Black-level feedback device, image reading device, and black-level feedback control method
US7948661B2 (en) 2006-11-02 2011-05-24 Ricoh Company Limited Image reading apparatus and image forming apparatus including the image reading apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000106629A (en) 2000-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7869086B2 (en) Offset adjusting device, correcting device, and method of adjusting analog image signal
US7433088B2 (en) Reference white plate density data adjusting image reading and forming apparatus
JP3828296B2 (en) Image reading device
EP1156664B1 (en) Image reading device and image forming apparatus
JP3954258B2 (en) Image reading apparatus and copying machine
JP3262609B2 (en) Image reading device
JP3494462B2 (en) Signal processing device
JP3778402B2 (en) Image reading device
JP4440488B2 (en) Shading correction data creation device, white shading correction device, image reading device, image forming device, shading correction data creation method, program, and storage medium
JP2006229527A (en) Image reader
JP2002057899A (en) Picture reader and picture forming apparatus
JP2822674B2 (en) Image reading device
JP2001223895A (en) Picture reader
JP3885984B2 (en) Image reading device
JP4583346B2 (en) Variable clamp control circuit, analog image processing circuit, image processing circuit, image reading apparatus, and image forming apparatus
JP4178749B2 (en) Solid-state imaging device
JP3893163B2 (en) Image processing device
JP4217385B2 (en) Image reading apparatus and method
JP5487667B2 (en) Image reading apparatus and image forming apparatus
JP3830001B2 (en) Image forming apparatus
JPS6151820B2 (en)
JP3544794B2 (en) Image processing device
JP2002135588A (en) Image reader and image processing apparatus provided with the image reader
JP2002094793A (en) Image reader and image processor provided with the image reader
JPH10215374A (en) Reader and control method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050729

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060706

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees