JPH01222521A

JPH01222521A - 画像信号用ａ／ｄ変換器の基準電圧補正回路

Info

Publication number: JPH01222521A
Application number: JP63049042A
Authority: JP
Inventors: Takeyasu Sugiyama; 杉山　剛康
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-09-05

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、アナログ画像信号をディジタル画像信号に変
換するＡ／Ｄ変換器の基準電圧を補正する回路に関する
ものである。

【従来の技術】

従来、画像信号の処理をする際には、イメージセンサ等
からのアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換によってディジタ
ル画像信号に変換し、その後シェーディング補正を施し
ている。画像信号を処理する場合、出来るだけ光量むら等の影響
が除去できるように処理することが望まれる。そこで、
上記のＡ／Ｄ変換をするに際しては、Ａ／Ｄ変換器に与
える高圧側の基準電圧を白基準データを読ませた時のピ
ーク値に次々と補正してゆくことが行われている。一方
、Ａ／Ｄ変換器の低圧側の基準電圧はＯＶ（アース）に
維持されていた。第５図に、従来の画像信号用Ａ／Ｄ変換器の基準電圧補
正回路を示す。第５図において、１はアナログ画像信号
入力端子、２はＡ／Ｄ変換器、３はピーク値用レジスタ
、４は比較器、５はＤ／Ａ変換器である。第６図は、第５図のＡ／Ｄ変換器２の詳細図である。第
６図において、１はアナログ画像信号入力端子、２１．
２２は基準電圧入力端子、２３は分圧抵抗、２４は比較
器、２５はエンコーダ、２６はフリップフロップである
。まず、第６図のＡ／Ｄ変換器２によるＡ／Ｄ変換につい
て簡単に説明する。分圧抵抗２３は、基準電圧入力端子２１．２２間の電圧
を分圧して、比較器２４へ小刻みに値の異なる比較基準
電圧を提供する。入力端子１へ入力されるアナログ画像信号は、比較器２
４において該比較基準電圧と比較される。（アナログ画像信号）〉（比較基準電圧）の関係を満た
す比較器２４は「１」を出力し、そうでないものは「０
」を出力する。従って、下からある個数までの比較器２
４はｌを出力し、それ以上のものはＯを出力することに
なる。「１」の個数と「０」の個数は、入力されるアナ
ログ画像信号の大きさによって変わる。これを、エンコ
ーダ２５によって、所望数のビットのディジタル値に符
号化する。このディジタル値はフリップフロップ２６に
一旦うフチされてから出力される。次に、第５図によってＡ／Ｄ変換器２の高圧側の基準電
圧＋Ｖ、の補正メカニズムを説明する。アナログ画像信号入力端子１に白基準データを読ませた
時の人力が入ってくると、Ａ／Ｄ変換器２によってディ
ジタル画像信号に変換される。ディジタル画像信号は、
比較′ａ４へ導かれる（Ｅ）。比較器４で、ピーク値用レジスタ３に記憶されているピ
ーク値Ｆと比較される。ＥＬＦの時、つまり新しく読み込んだ画像信号の方が過
去に検出したピーク値より大きい時、比較器４はピーク
値用レジスタ３に指令を送り、新しい画像信号の値をピ
ーク値用レジスタ３にラッチする。　ＥＳＦの時は、ピ
ーク値用レジスタ３の値はそのままにする。最初、ピー
ク値用レジスタ３の値をＯとしておくと、最初の入力は
、ピーク値用レジスタ３にそのままラッチされる。 ■ラインの走査が終った時点では、そのライン中の最も
高いピーク値が、ピーク値用レジスタ３にラッチされて
いることになる。そのピーク値はＤ／Ａ変換器５に取り
出され、アナログ値に変換される。そのアナログ値に対
応して、Ａ／Ｄ変換器２の新しい高圧側の基準電圧＋Ｖ
、を変更する。ピーク値用レジスタ３はクリアーされて元の状態に戻さ
れ、次の走査に備える。以後、■ライン毎にこの動作を繰り返す。以上が高圧側の基準電圧の補正メカニズムである。なお、原稿を読み取った時のＡ／Ｄ変換器２からのディ
ジタル画像信号は、シェーディング補正回路（図示せず
）へ送られる。画像信号用Ａ／Ｄ変換器の基準電圧補正回路に関する文
献としては、例えば、特開昭６２−１８９８６９号公報
がある。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、前記した従来の技術には、漏れて入って
くる周囲光や温度上昇等の影響により黒基準データのボ
トム値レベルが上昇してくると、画像の階調が変化して
しまうという問題点があった。（問題点の説明）上記のような問題点が出て来る理由は、第７図で示すよ
うにＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが有効に使われ
な（なることにある。第７図は、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを説明す
る図である。第７図（ａ）は、高圧側基準電圧として＋
ｖ２を与え、低圧側の基準電圧としてＯｖを与える従来
のＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを示す。ＯＶから＋■、までを指す矢印イの幅が、ダイナミック
レンジである。基準電圧としてＯｖ、＋Ｖ、を与えたと
いうことは、言い換えれば、黒基準データのボトム値と
して０■を与え、白基準データのピーク値として＋Ｖ、
を与えているということにほかならない。従って、黒基
準データのボトム値がＯｖに相当するレベルに留まって
いてくれる限り、ダイナミックレンジは有効に使われる
。即ち、Ａ／Ｄ変換器２内の比較器２４の数を仮にｎ個と
すると、ダイナミックレンジはｎ個に分けられる。そし
て、黒基準データのボトム値がＯＶであれば、アナログ
画像信号はこのダイナミックレンジをフルに利用してデ
ィジタル信号に変換される。従って、アナログ画像信号
は、ｎ段階に分けられてディジタル化される。しかし、もし、黒基準データのボトム値が第７図（ｂ）
のようにｖｌＬのところまで上昇してくると、フルには
利用されなくなる。なぜなら、比較基準電圧がＶれまで
の比較器２４は、全てボトム値に相当する出力を出すだ
けであり、アナログ画像信号のディジタル化には事実上
利用されないからである。それらの数をｍ個とすると、
ディジタル化に実際に利用されるのは、残りのｎ−ｍ個
である。従って、アナログ画像信号は、ｎ　−ｍ段階に
しか区別されない。以上のような理由により、黒基準データのボトム値が変
化することによって、階調が変化してしまうことになる
。本発明は、上記のような課題を解決することを目的とす
るものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明の画像信号用Ａ／Ｄ変
換器の基準電圧補正回路では、黒基準データのボトム値
を検出し、これに応じてＡ／Ｄ変換器の低圧側の基準電
圧を補正するべ（、次のような手段を講じた。即ち、本発明の画像信号用Ａ／Ｄ変換器の基準電圧補正
回路では、白基準データのピーク値を記憶する第１の手
段と、黒基準データのボトム値を記憶する第２の手段と
、白基準データ読み込み時には前記第１の手段に記憶さ
れているピーク値を選択し黒基準データ読み込み時には
前記第２の手段に記憶されているボトム値を選択する選
択手段と、読み込まれたデータと該選択手段より提供さ
れる値とを比較して白基準データ読み込み時にはピーク
値を検出し黒基準データ読み込み時にはボトム値を検出
する比較器とを備え、画像信号用Ａ／Ｄ変換器の高圧側
の基準電圧を前記ピーク値に応じた値にすると共に低圧
側の基準電圧を前記ボトム値に応じた値にすることとし
た。

【作　　用］画像信号用のＡ／Ｄ変換器の高圧側基準電圧を白基準デ
ータのピーク値に応じた値に補正するのみならず、低圧
側の基準電圧を黒基準データのボトム値に補正する。これにより、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジは、白
基準データのピーク値と黒基準データのボトム値との間
にわたって設定されることになる。その結果、たとえ黒基準データのボトム値が上昇して来
たとしても、ダイナミックレンジはフルに利用され、階
調の変わらない画像信号が得られる。【実　施　例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図に、本発明の実施例にかかわる画像信号用Ａ／Ｄ
変換器の基準電圧補正回路を示す。第１図において、第
５図と同じ符号は、第５図と同じものである。そして、
６はセレクト信号入力端子、７はクリアーパルス入力端
子、８はクロックパルス入力端子、９はピーク・ボトム
選択部、１ｏはインバータ、１１．１２は論理素子、１
３はセレクト信号解読部、１’４．１５は論理素子、１
６はセレクト信号解読部、１７はボトム値用レジスタ、
１８はマルチプレクサ、１９はインバータ、２０はＤ／
Ａ変換器である。第１図の回路の特徴の１つは、Ａ／Ｄ変換器２の低圧側
基準電圧が、第５図のものと異なり、黒基準データのボ
トム値に応じた値である一ｖ８とされる点である。次に、第１図の回路の動作を説明する。（１）白基準データを読ませる時と、黒基準データを読
ませる時との切り換えについて読み取り対象となっている原稿を読んだアナログ画像信
号を入れるに先立ち、白基準データを読ませてそのピー
ク値を検出すると共に、黒基準データを読ませてそのボ
トム値を検出する。そして、それらピーク値、ボトム値
に対応してＡ／Ｄ変換器２の高圧側基準電圧＋■２．低
圧側基準電圧−■、を補正する。第１図の回路は、白基準データを読ませている時と、黒
基準データを読ませている時とでは、異なった部分が動
作する。そこで、どちらのデータを読ませるのかの信号
を送ってやる必要がある。その信号が、セレクト信号入力端子６に入力されるセレ
クト信号である。セレクト信号は、例えば、１ビット信
号であり、ピーク・ボトム選択部９やセレクト信号解読
部１３および（インバータ１０を介して）セレクト信号
解読部１６等に送られる。次にこれら各部の動作を説明する。 ■　第３図に、第１図のピーク・ボトム選択部９の詳細
を示す。ピーク・ボトム選択部９は、ディジクル画像信
号のビット数と同じ数の排他的論理和素子９３で構成さ
れている。白基準データを読ませる時、即ち、ピーク値を検出する
時は、セレクト信号入力端子９２へｒＯＪを入力する。ｒＯＪが入力されると、入力端子９１に入って来たディ
ジタル画像信号は、そのままの形で（ｌなら１．０なら
Ｏのまま）出力端子９４へ出される。黒基準データを読ませる時、即ち、ボトム値を検出する
時は、セレクト信号入力端子９２に「１」を入力する。すると、入力端子９１に入って来たディジタル画像信号
は、１は０に、Ｏは１に反転された形で出力端子９４に
出される。黒基準データの時反転させる理由は、後段の
回路部での信号処理（例えば、ボトム値用レジスタ１７
でのラッチ動作や比較器４での比較動作）をやり易（す
るためである。 ■　セレクト信号解読部１３．１６は、セレクト信号が
ピーク値を検出するためのものかボトム値を検出するた
めのものかの解読を行う、そして、ピーク値またはボト
ム値を検出した旨の信号が比較器４から来さえすれば、
対応するレジスタであるピーク値用レジスタ３．ボトム
値用レジスタ１７にラッチ動作を開始させ得る状態で待
機する。セレクト信号解読部１３の場合について詳説すれば、論
理素子１１は、２つの入力が共に０の時１を出力し、論
理素子１２をゲー）ＯＮ状態にする。そのため、クロッ
クパルス入力端子８からのクロックパルスを、反転した
形でピーク値用レジスタ３に入れる（反転には格別の意
味はない）。このクロ７クパルスが入った時、ピーク・ボトム選択部
９を通過して、ピーク値用レジスタ３の門前まで来てい
るディジタル画像信号をピーク値用レジスタ３にラッチ
する。ところで、論理素子１１の一方の入力は比較器４の出力
であるから、他方の入力としてセレクト信号入力端子６
よりＯを入力しただけの段階は、比較器４からのＯ（ピ
ーク値またはボトム値を検出した旨の信号）が来ればピ
ーク値用レジスタ３にラッチ動作を開始させ得る、とい
う状態で待機している段階である。セレクト信号解読部１６についても、ピーク値の代わり
にボトム値となるだけで、他は同様である。（２）ピーク値の検出入力端子１に白基準データのアナログ画像信号を入力す
る時には、セレクト信号入力端子６にＯを入力する。ピーク・ボトム選択部９を通過したディジタル画像信号
は比較器４に送られる（Ｅ）。マルチプレクサ１８は、
セレクト信号がピーク値検出の時には、ピーク値用レジ
スタ３の値を比較基準値（Ｆ）として比較器４に提供す
る。ピーク値用レジスタ３には最初、０が設定されてお
り、最初のラインの走査に対してはこれが比較基準値と
して用いられる。Ｅ＞Ｆの時、比較器４からＯが出力される。このＯは、
セレクト信号解読部１３に入力され、ピ−ク・ボトム選
択部９からその時出ているディジタル画像信号をピーク
値用レジスタ３にラッチする。ラッチされた値が、新し
いピーク値となる。比較器４の出力Ｏは、セレクト信号解読部１６にも入る
が、セレクト信号解読部１６はボトム値用レジスタ１７
にランチ動作を開始させ得る状態に待機していないので
、こちらにはラッチされない。１つのラインを走査する間、上記の動作が繰り返され、
そのラインでのピーク値が検出される。（３）ピーク値によるＡ／Ｄ変換器の高圧側基準電圧の
補正１つのラインの走査が終了すると、クリアーパルス入力
端子７よりクリアーパルスが入力され、ピーク１直用レ
ジスタ３がクリアーされるが、その寸前にピーク値用レ
ジスタ３のピーク値がＤ／Ａ変換器５に送られる。クリ
アーされて元の状態に戻されるのは、次のラインの走査
に備えるためである。ピーク値はＤ／Ａ変換器５でアナログ量に変換され、そ
のアナログ量に応してＡ／Ｄ変換器２の高圧側基準電圧
を補正する。（４）ボトム値の検出入力端子１に黒基準データのアナログ画像信号を入力す
る時には、セレクト信号入力端子６に１を入力する。ピーク・ボトム選択部９を通過したディジタル画像信号
は比較器４に送られる（Ｅ）、マルチプレクサ１８は、
ボトム値用レジスタ１７の値を比較基準値ＣＦ）として
比較器４に提供する。ボトム値用レジスタ１７には最初
、Ｏが設定されており、最初のラインの走査に対しては
これが比較基準値として用いられる。ＥＬＦの時、比較器４から０が出力される。この０は、
セレクト信号解読部１６に入力され、ピーク・ボトム選
択部９からその時出ているディジタル画像信号をボトム
値用レジスタ１７にラッチする。ラッチされた値が、新
しいボトム値となる。１つのラインを走査する間、上記の動作が操り返され、
そのラインでのボトム値が検出される。（５）ボトム値によるＡ／Ｄ変換器の低圧側基準電圧の
補正１つのラインの走査が終了すると、ピーク値の時と同様
に、ボトム値用レジスタ１７のピーク値がＤ／Ａ変換器
２０に送られると共に、ボトム値用レジスタ１７がクリ
アーされる。なお、Ｄ／Ａ変換器２０に送る際、インバータ１９によ
って各ビットの値を反転するが、これは、黒基準データ
の場合、途中の回路での処理の都合上ピーク・ボトム選
択部９で反転していたのを、元に戻しただけである。イ
ンバータ１９の詳細を第４図に示す。ビット数だけのイ
ンバータ素子を用いて構成する。ボトム値はＤ／Ａ変換器２０でアナログ量に変換され、
そのアナログ量に応じてＡ／Ｄ変換器２の低圧側基準電
圧を補正する。（６）Ａ／Ｄ変換器２の低圧側基準電圧を黒基準データ
のボトム値で補正した場合のダイナミックレンジと階調第２図に、第１図のＡ／Ｄ変換器２の詳細を示す。第２
図の符号は第６図のものと同じである。第６図と異なる点は、低圧側の基準電圧入力端子２２に
黒基準データのボトム値に応じた電圧−Ｖ、が印加され
ている点である。このようにすると、たとえ第７図（Ｃ）のように黒基準
データのボトム値のレベルがＶＩＬまで上昇してきても
、そこが低圧側の基準電圧とされる。その場合のダイナミックレンジは、ＶＩＬから＋Ｖ、の
幅つまり矢印二の幅となる。ディジタル変換は二の幅を
ｎ段階に区分する形で行われることになる。そのため、ダイナミックレンジがフルに利用され、黒基
準データのボトム値が上昇しない時と同じ階調の出力が
得られる。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明によれば、画像信号用Ａ／Ｄ変
換器の低圧側の基準電圧が黒基準データのボトム値に応
じた値に補正されるので、たとえ漏れて入って来る周囲
光や温度上昇等の影響によって黒基準データのボトム値
が上昇したとしても、ダイナミックレンジの一部が利用
されないといったことはなくなる。そのため、階調の変わらない画像信号が得られ、シェー
ディング補正出力も安定したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の実施例にかかわる画像信号用Ａ／
Ｄｉ換器の基準電圧補正回路第２図・・・第１図のＡ／Ｄ変換器２の詳細図第３図・
・・第１図のピーク・ボトム選択部９の詳細図第４図・・・第１図のインバータ１９の詳細図第５図・
・・従来の画像信号用Ａ／Ｄ変換器の基準電圧補正回路第６図・・・第５図のＡ／Ｄ変換器２の詳細図第７図・
・・Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを説明する図図において、１はアナログ画像信号入力端子、２はＡ／
Ｄ変換器、３はピーク値用レジスタ、４は比較器、５は
Ｄ／Ａ変換器、６はセレクト信号入力端子、７はクリア
ーパルス入力端子、８はクロックパルス入力端子、９は
ピーク・ボトム選択部、１０はインバータ、１１．１２
は論理素子、１３はセレクト信号解読部、１４．１５は
論理素子、１６はセレクト信号解読部、１７はボトム値
用レジスタ、１８はマルチプレクサ、１９はインバータ
、２０はＤ／Ａ変換器、２１．２２は基準電圧入力端子
、２３は分圧抵抗、２４は比較器、２５はエンコーダ、
９１は入力端子、９２はセレクト信号入力端子、９３は
排他的論理和素子、９４は出力端子である。

Claims

【特許請求の範囲】

白基準データのピーク値を記憶する第１の手段と、黒基
準データのボトム値を記憶する第２の手段と、白基準デ
ータ読み込み時には前記第１の手段に記憶されているピ
ーク値を選択し黒基準データ読み込み時には前記第２の
手段に記憶されているボトム値を選択する選択手段と、
読み込まれたデータと該選択手段より提供される値とを
比較して白基準データ読み込み時にはピーク値を検出し
黒基準データ読み込み時にはボトム値を検出する比較器
とを備え、画像信号用Ａ／Ｄ変換器の高圧側の基準電圧
を前記ピーク値に応じた値にすると共に低圧側の基準電
圧をボトム値に応じた値にすることを特徴とする画像信
号用Ａ／Ｄ変換器の基準電圧補正回路。