JPH01144861A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル複写機等に用いられる、多階調の
画像を読み取り、ディジタル信号に変換して出力する画
像読取装置に関するものである。

従来の技術 近年、多階調の画像を読み取る画像読取装置が要求され
つつある。

多階調の画像を高精度に読み取る場合、イメージセンサ
の出力するアナログ画像信号に含まれる直流オフセット
成分が問題になる。従来、イメージセンサが間欠的に画
像信号を出力する場合、画像信号間の無信号期間を利用
して、アナログ画像信号の直流オフセント成分を除去す
る画像読取装置が考案されている（例えば特開昭６０−
７６８７６号公報）。

以下、図面を参照しながら、無信号期間を利用して直流
オフセット成分を除去する、従来の画像読取装置の一例
について説明する。

第３図は上記した従来の画像読取装置の主要部を示すも
のである。第３図において、１はイメージセンサ、３は
Ａ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換回路、５は直流
成分カット用コンデンサ、６はアナログスイッチであり
、リセット信号６０１によってオン・オフされる。

以上のように構成された画像読取装置について、以下そ
の動作の説明をする。

イメージセンサ出力信号１０１のタイミングチャートを
第４図（ａ）に示す、このように、イメージセンサ１は
、直流成分Ｖｄｃを含むアナログ画像信号を間欠的に出
力する。

直流成分カット用コンデンサ５は、イメージセンサ出力
信号１０１の直流成分を除去する。第４図世）に示すよ
うに、無信号期間中の所定期間、リセット信号６０１は
ハイとなり、アナログスイッチ６がオンになって、Ａ／
Ｄ変換回路入力信号３０３はグラウンドレベルに固定さ
れる。その後、アナログスイッチ６がオフになると、Ａ
／Ｄ変換回路入力信号３０３における直流成分は保持さ
れ、Ａ／Ｄ変換回路入力信号３０３は第４図（Ｃ）に示
すような波形となる。

従って、直流オフセット成分の除去されたアナログ画像
信号がＡ／Ｄ変換回路３に入力され、ディジタル画像信
号に変換される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、Ａ／Ｄ変換回路
に起因する直流オフセットには対処できないため、Ａ／
Ｄ変換回路で、基準電圧の変動、入力バッファアンプの
直流オフセット等が生じた場合、出力するディジタル画
像信号に直流オフセント成分が含まれてしまうという問
題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、アナログ画像信号の直流オ
フセットのみならず、Ａ／Ｄ変換回路において生ずる直
流オフセットも除去し、正確なディジタル画像信号を得
ることのできる画像読取装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の画像読取装置は、
間欠的に画像信号を出力するイメージセンサと、無信号
期間中に、直流バイアス制御信号によって、イメージセ
ンサ出力信号の直流バイアスを制御して直流オフセント
を除去し、画像信号出力時には、直流バイアスを保持す
る直流バイアス回路と、直流バイアス回路の出力信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、Ａ／Ｄ変
換回路のディジタル出力信号を直流バイアス制御信号に
変換し、直流バイアス回路に出力する負帰還回路という
構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、無信号期間中にＡ／Ｄ
変換回路のディジタル出力信号を負帰還して直流バイア
スを制御し、画像信号出力時には、その直流バイアスを
保持するため、イメージセンサ及びＡ／Ｄ変換回路の直
流オフセットを除去し、正確なディジタル画像信号を得
ることができる。

実施例 以下本発明の一実施例の画像読取装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における画像読取装置の主要部
を示すものである。第１図において、１はイメージセン
サ、２は直流バイアス回路であり、加算器２１及びサン
プル・ホールド回路２２からなる。

３はＡ／Ｄ変換回路、４は負帰還回路であり、Ｄ／Ａ変
換回路４１、差動増幅器４２、電圧源４３からなる。

以上のように構成された画像読取装置の読取回路につい
て、以下第１図を用いてその動作を説明する。

画像信号間の無信号期間中の所定期間、切り換え信号２
０１によってサンプル・ホールド回路２２はサンプル動
作を行い、前記所定時間以外には、ホールド動作を行う
。

サンプル・ホールド回路２２がサンプル動作を行ってい
る時、イメージセンサ１は一定の直流オフセット成分の
みを出力する。直流バイアス回路２、Ａ／Ｄ変換回路３
、負帰還回路４は閉ループを構成し、Ａ／Ｄ変換回路３
のディジタル出力信号３０１は、Ｄ／Ａ　（ディジタル
／アナログ）変換回路４１によってアナログ信号に変換
され、差動増幅器４２で電圧源４３の出力との差が増幅
された後、サンプル・ホールド回路２２、加算器２１を
介してＡ／Ｄ変換回路３に帰還される。

従って、Ｄ／Ａ変換回路４１の出力と電圧源４３の出力
とが等しくなるように、直流バイアス信号２０３が調整
されるため、イメージセンサ１及びＡ／Ｄ変換回路３の
直流オフセットに関わらず、Ａ／Ｄ変換回路３のディジ
タル出力は、電圧源４３の出力電圧に相当する所定のバ
イアス値に固定される。

サンプル・ホールド回路２２がサンプル動作からホール
ド動作に切り換わると、サンプル・ホールド回路２２は
、調整後の直流バイアス信号２０３の値を保持して、加
算器２１に出力する。イメージセンサ１からアナログ画
像信号が出力されると、加算器２１によって、イメージ
センサ１及びＡ／Ｄ変換回路３に起因する直流オフセッ
トが補償されるため、Ａ／Ｄ変換回路３からは直流オフ
セットを除去され、かつ所定の直流バイアスの付加され
たディジタル画像信号が出力される。

以上のように本実施例によれば、無信号期間中にＡ／Ｄ
変換回路のディジタル出力信号をＤ／Ａ変換し、負帰還
して直流バイアスを制御し、画像信号出力時には、その
直流バイアスを保持することにより、イメージセンサ及
びＡ／Ｄ変換回路の直流オフセットを除去し、正確なデ
ィジタル画像信号を得ることができる。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第２図は本発明の第２の実施例における画像読取装置の
主要部を示すものである。第２図において、１はイメー
ジセンサ、２は直流バイアス回路であり、直流成分カッ
ト用コンデンサ２３、アナログスイッチ２４、抵抗２５
からなる。３はＡ／Ｄ変換回路であり、Ａ／Ｄ変換器３
１、基準電圧源３２、基準電圧源３３からなる。Ａ／Ｄ
変換器３１０入力の下限値、上限値はそれぞれ基準電圧
源３２、基準電圧源３３によって定められている。また
、Ａ／Ｄ変換器３１はディジタル出力信号として、アン
ダーフロー出力信号３０２を持つ、４は負帰還回路であ
り、レベル変換回路４４によって構成されている。レベ
ル変換回路４４はディジタル入力がハイの時出力電圧が
＋Ｖとなり、入力がローの時出力電圧が一■となる。

以上のように構成された画像読取装置の読取回路につい
て、以下第２図及び第５図を用いてその動作を説明する
。

画像信号間の無信号期間中の所定期間、切り換え信号２
０１によってアナログスイッチ２４はオンとなり、直流
バイアス回路２、Ａ／Ｄ変換回路３、負帰還回路４は閉
ループを構成する。このとき、イメージセンサ１は一定
の直流オフセット成分のみを出力する。

Ａ／Ｄ変換回路入力信号３０３の電位が、Ａ／Ｄ変換回
路３０入力の下限値ｖ１より低い時、アンダーフロー信
号３０２がハイとなり、レベル変換回路４４の出力する
直流バイアス制御信号４０１の電位は＋Ｖとなる。抵抗
２５、アナログスイッチ２４を通じて直流成分カット用
コンデンサ２３に電荷が供給され、Ａ／Ｄ変換回路入力
信号３０３の電位は上昇する。また、Ａ／Ｄ変換回路入
力信号３０３の電位が、Ａ／Ｄ変換回路３の入力の下限
値７１以上の時は、アンダーフロー信号３０２がローと
なり、直流バイアス制御信号４０１の電位は−Ｖとなっ
て、Ａ／Ｄ変換回路入力信号３０３の電位は下降する。

このようにしてイメージセンサ出力信号１０１の直流バ
イアスが調整され、Ａ／Ｄ変換回路入力信号３０３の電
位は、イメージセンサ１及びＡ／Ｄ変換回路３の直流オ
フセットに関わらず、下限値Ｖ１の近傍に収束する。ア
ンダーフロー信号３０２、直流バイアス制御信号４０１
、Ａ／Ｄ変換回路入力信号３０３のタイミングチャート
を第５図（ａ）、（ｂｌ、（Ｃ）に示す。ただし、ここ
では各回路における遅延を考慮している。

切り換え信号２０１によってアナログスイッチ２４がオ
フとなると、直流バイアス回路２は、調整後の直流バイ
アスの値を保持する。イメージセンサ１からアナログ画
像信号が出力されると、直流バイアス回路２によって、
イメージセンサ１及びＡ／Ｄ変換回路３に起因する直流
オフセットが補償されるため、Ａ／Ｄ変換回路３からは
直流オフセットを除去されたディジタル画像信号が出力
される。

以上のように第２の実施例によれば、Ａ／Ｄ変換回路の
アンダーフロー信号をレベル変換して負帰還することに
より、簡単な構成で、イメージセンサ及びＡ／Ｄ変換回
路の直流オフセフ）を除去し、正確なディジタル画像信
号を得ることができる。また第２の実施例では、帰還回
路において直流オフセットが発生しないため、より正確
にオフ、セット除去ができる。

発明の効果 以上のように本発明は、間欠的に画像信号を出力するイ
メージセンサと、無信号期間中に、直流バイアス制御信
号によって、イメージセンサ出力信号の直流バイアスを
制御して直流オフセントを除去し、画像信号出力時には
、直流バイアスを保持する直流バイアス回路と、直流バ
イアス回路の出力信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換回路と、Ａ／Ｄ変換回路のディジタル出力信号を
直流バイアス制御信号に変換し、直流バイアス回路に出
力する負帰還回路を設けることにより、Ａ／Ｄ変換回路
のディジタル出力信号を負帰還して直流バイアスを制御
することができ、イメージセンサ及びＡ／Ｄ変換回路の
直流オフセットを除去して正確なディジタル画像信号を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像読取装置の主要
部を示すブロック図、第２図は、本発明の第２の実施例
における画像読取装置の主要部を示すブロック図、第３
図は、従来の画像読取装置の主要部を示すブロック図、
第４図は、従来の画像読取装置の動作時における各信号
のタイミングチャート、第５図は、本発明の第２の実施
例における画像読取装置の負帰還動作時における各信号
のタイミングチャートである。 １・・・・・・イメージセンサ、２・・・・・・直流バ
イアス回路、３・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路、４・・・
・・・負帰還回路、３０２・・・・・・アンダーフロー
信号、４０１・・・・・・直流バイアス制御信号。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名２−　直流
バイアス回路 ４−　　灸Ｓ１回路 第１図 ｃ″　　　　　　　　　豐　　　　− づ ｗ＆　　　　　　城 塚

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）間欠的に画像信号を出力するイメージセンサと、
   画像信号間の無信号期間中の所定期間において、直流バ
   イアス制御信号によって、イメージセンサ出力信号の直
   流バイアスを可変して出力し、前記所定期間以外には、
   直流バイアスを保持して出力する直流バイアス回路と、
   直流バイアス回路の出力信号をディジタル信号に変換す
   るＡ／Ｄ変換回路と、Ａ／Ｄ変換回路のディジタル出力
   信号を直流バイアス制御信号に変換し、直流バイアス回
   路に出力する負帰還回路とを備えたことを特徴とする画
   像読取装置。
2. （２）Ａ／Ｄ変換回路はディジタル出力信号として、ア
   ンダーフロー信号或いはオーバーフロー信号を出力し、
   負帰還回路は前記アンダーフロー信号或いはオーバーフ
   ロー信号を直流バイアス制御信号に変換して出力するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項記載の画像
   読取装置。