JPH02192374A - 固体イメージセンサの暗電流補正方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はファクシミリ装置や製版用画像読取装置等にお
いて用いられる固体イメージセンサの暗電流補正方法に
関し、−層詳細には、例えば、ライン状に配列された多
数の光電変換部で構成されるＣＣＤ　（電荷結像素子）
等の固体イメージセンサを用いて原稿画像を読み取る際
、当該固体イメージセンサの出力信号に対して当該固体
イメージセンサの暗電流に対応する信号を補正演算処理
することにより、固体イメージセンサによる画像の読み
取りに起因して発生する再生画像上のすし状のむらを除
去し、高品質の画像を得ることを可能とした固体イメー
ジセンサの暗電流補正方法に関する。

［発明の背景］ 例えば、印刷、製版の分野において作業工程の合理化、
画像品質の向上等を目的として原稿に担持された画像情
報を電気的に処理しフィルム原版を作成する画像走査再
生システムが広範に用いられている。

この画像走査再生システムは画像読取装置と画像再生装
置とから基本的に構成されている。

すなわち、画像読取装置では画像読取部において一方向
に副走査搬送される原稿の画像情報がライン状の固体イ
メージセンサによって前記副走査方向と略直交する方向
へ主走査され電気信号に変換される。次に、前記画像読
取装置で光電変換された画像情報は製版条件に応じた階
調補正、エツジ強調等の演算処理が施された後、画像再
生装置においてレーザ光等の光信号に変換されフィルム
等の感光材料からなる画像記録担体上に再生される。な
お、この画像記録担体は所定の現像装置によって現像処
理されフィルム原版として印刷等に供されることになる
。

ところで、前記画像読取装置において原稿を主走査して
その画像情報を読み取る場合、固体イメージセンサとし
て多数の光電変換部を主走査方向に沿って一列に配列し
たＣＣＤイメージセンサ等が用いられている。この場合
、画像読取装置は当該ＣＣＤイメージセンサと光学系に
よって原稿を電子的に走査し蛍光灯等によって照明され
る原稿からの反射光あるいは透過光を光電変換して電気
信号を得るように構成されている。ＣＣＤイメージセン
サ等の固体イメージセンサを採用する画像読取装置は光
をフォトマルチプライヤ等で光電変換する画像読取装置
に比較して小型軽量に出来ることが広く採用されるに至
った主な理由である。

ところが、ＣＣＤイメージセンサ等の固体イメージセン
サを構成する各光電変換部には、光入射がなくても半導
体に特有の暗電流が存在し、この暗電流に対応するＣＣ
Ｄイメージセンサの出力電圧は、第１図に示す暗電流に
対応する出力電圧の特性から諒解されるように、通常、
固体イメージセンサを構成する光電変換部毎に異なる値
となっている。このため、ＣＣＤイメージセンサが適用
される装置により得られる再生画像上にすし状の明暗む
らを惹起するという不都合が指摘されている。このすし
状の明暗むらは原稿画像の濃度が高濃度である場合に特
に顕著に観測される。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、複数の光電変換部で構成される固体イメージセ
ンサを用いて実際に原稿画像を読み取る前に固体イメー
ジセンサを遮光した状態で各光電変換部の暗電流に対応
する出力信号を得、この出力信号から前記暗電流に対応
する出力信号を補正する補正信号を生成し、実際に固体
イメージセンサにより原稿画像を読み取った際、当該読
み取った画像信号を前記補正信号により補正することに
より、固体イメージセンサの画像読み取りに起因して発
生する再生画像上のすし状の明暗むらを除去し高品質の
画像を得ることを可能とする固体イメージセンサの暗電
流補正方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は光源により原稿
を照明すると共に複数の光電変換部が配列された固体イ
メージセンサを用いて前記原稿に担持された画像情報に
応じた反射光あるいは透過光を読み取る際に適用される
固体イメージセンサの暗電流補正方法であって、先ず、
固体イメージセンサの光電変換部を遮光した状態で各光
電変換部の暗電流に起因する出力信号のばらつきを測定
し、次に、当該出力信号のばらつきを各光電変換部毎に
対応して補正する補正信号を得、次いで、実際に原稿に
担持された画像情報を読み取る際に、固体イメージセン
サを構成する各光電変換部の出力信号に前記各光電変換
部に対応する補正信号を所定演算して暗電流に起因する
出力信号のばらつきを補正するよう制御することを特徴
とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る固体イメージセンサの暗電流補正方
法についてこれを実施するための装置との関係において
好適な実施態様を挙げ、添付の図面・を参照しながら以
下詳細に説明する。

第２図において、参照符号１０は本実施態様に係る固体
イメージセンサの暗電流補正方法が適用される画像読取
装置の読取部を示す。この読取部１０では原稿Ｓに担持
された画像情報が光源１２からの照明光によって照明さ
れ、その反射光が集光レンズ１６を介して固体イメージ
センサでありｎ個の光電変換部Ｎ１乃至Ｎ、、から構成
される、例えば、ＣＣＤイメージセンサ１８により光電
的に読み取られる。この場合、前記原稿Ｓは図示しない
搬送機構により矢印Ａ方向に副走査搬送されると共に、
ＣＣＤイメージセンサ１８によって矢印Ｂ方向に主走査
されることでその全面の画像情報が読み取られる。

一方、ＣＣＤイメージセンサ１８によって光電変換され
た画像情報は画像信号Ｖｉとして詳細を後述する信号補
正回路２０に導入され、信号補正回路２０を介して画像
信号Ｖｏに変換され信号処理回路２２に導入される。信
号処理回路２２では階調補正、輪郭強調等の画像処理が
施され、これらの画像処理後の画像信号が網点画像信号
発生部２４に導入される。前記画像信号はこの網点画像
信号発生部２４において、網点信号に基づいて所定の網
点サイズからなる２値信号に変換され、当該２値信号が
レーザ走査部２６に導入される。そして、レーザ走査部
２６において、前記２値信号に基づいてレーザ光をオン
／オフ制御すると共に当該オン／オフ制御されたレーザ
光を光偏向器（図示せず）によって偏向してフィルムＦ
上に網点画像を形成する。この場合、フィルムＦは矢印
方向に副走査されると共に、レーザ光りによって当該副
走査方向と略直交する方向に主走査されることでその表
面に画像情報が二次元的に再生される。

ここで、前記信号補正回路２０は第３図のブロック図に
示すように構成される。第３図において、夫々の構成要
素、すなわち、ブロックに入力または出力する矢線は信
号の流れを表し、この矢線の途中に１本の短斜線を交差
させ且つ当該短斜線の近傍に数字８を添えて表した矢線
は８ビツトのデジタル信号線であることを示している。

前記ＣＣＤイメージセンサ１８から出力される画像信号
Ｖ＋　は加算器４０を介してオフセット／利得調整回路
４２に導入され、Ａ／Ｄ変換器４４のフルスケール電圧
に対応するように画像信号Ｖｉのオフセットおよび利得
が調整される。オフセットおよび利得の調整された画像
信号はＡ／Ｄ変換器４４によって８ビツトのデジタル画
像信号Ｖ。に変換される。次いで、演算回路４６で当該
画像信号Ｖｏに基づいて補正信号Ｖ１が算出され、当該
補正信号Ｖ、はメモリ４８に格納される。メモリ４８に
格納された補正信号ＶａはＤ／Ａ変換器５０を介してア
ナログ補正信号Ｖ、として前記加算器４０の減算入力端
子に導入されるように構成されている。

本発明に係る固体イメージセンサの暗電流補正方法を実
施するための装置は基本的には以上のように構成される
ものであり、次にその作用並びに効果について説明する
。

先ず、原稿画像Ｓの読み取りに先立ちＣＣＤイメージセ
ンサ１８を構成する各光電変換部Ｎ１乃至Ｎｎの暗電流
を原因とする出力電圧のばらつきを測定する。そこで、
ＣＣＤイメージセンサ１８を遮光し、その状態でＣＣＤ
イメージセンサ１８を構成する各光電変換部Ｎ１乃至Ｎ
７からの出力信号Ｖ＋を信号補正回路２０を構成する加
算器４０の一方の入力端子に導入する。この場合、加算
器４０の他方の入力端子には所定の一定レベルの信号を
導入しておく。人力画像信号Ｖ、は予め調整が施されて
いるオフセット／利得調整回路４２を介してＡ／Ｄ変換
器４４に導入される。

オフセット／利得調整回路４２における利得はＣＣＤイ
メージセンサ１８を構成する光電変換部Ｎ１乃至Ｎ、、
の最大出力電圧振幅値がＡ／Ｄ変換器４４のフルスケー
ル電圧よりも僅かに小さな値となるように設定しておく
。Ａ／Ｄ変換器４４によるＡ／Ｄ変換後の信号に歪を発
生させないためである。また、オフセットは入力画像信
号ＶｉがＡ／Ｄ変換器のフルスケール電圧内の信号とな
るように設定しておく。

Ａ／Ｄ変換器４４によってＡ／Ｄ変換された画像信号ｖ
ｉに対応するＣＣＤイメージセンサ１８の暗電流出力特
性を第４図ａに示す。第４図ａから諒解されるように、
ＣＣＤイメージセンサ１８を構成する光電変換８Ｎ＋乃
至Ｎ。毎に暗電流に起因する出力デジタル電圧信号Ｖ０
がばらついている。なお、第４図ａ乃至Ｃにおいて横方
向は光電変換部を示し、縦方向は出力デジタル電圧を示
している。

次いで、演算回路４６に右いて所定の値、例えば、ＦＦ
（１６進法表示）から各光電変換部Ｎ１乃至Ｎ、の第４
図ａに示す暗電流に起因する出力デジタル電圧信号ｖ０
が差し引かれる。これによって、第４図すに示すように
、第４図ａに示す暗電流に起因する特性の反転された特
性が得られる。従って、これを補正信号Ｖ、としてメモ
リ４８に記憶しておく。このようにしてＣＣＤイメージ
センサ１８を遮光した時の出力デジタル画像信号ｖ０の
値がある所定の一定値（第４図Ｃ参照）あるいは許容さ
れる所定の範囲内になるようにこの補正演算を繰り返せ
ばよい。この状態において、オフセット／利得調整回路
４２のオフセットをＡ／Ｄ変換器４４の零レベルに対応
する値に設定する。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ１
８を構成する光電変換部Ｎ、乃至Ｎ７の中、遮光時にお
ける暗電流が最小である光電変換部の出力信号ｖｉに対
応するＡ／Ｄ変換器４４の出力デジタル電圧信号Ｖ。が
零レベルの値となるようにオフセットを微調整する。

このような設定条件のもとにＣＣＤイメージセンサ１８
の遮光状態を解除し、原稿Ｓに担持された画像情報の実
際の読み取りを行う。そこで、光源１２からの照明光を
照射された原稿Ｓに担持される画像情報が反射光として
集光レンズ１６を介してＣＣＤイメージセンサ１８によ
り光電的に読み取られる。この場合、前記原稿Ｓは図示
しない搬送機構により矢印入方向に副走査搬送されると
共に、当該ＣＣＤイメージセンサ１８により矢印Ｂ方向
に主走査されることでその全面に担持された画像情報の
読み取りが遂行される。

このようにしてＣＣＤイメージセンサ１８によって光電
変換された画像情報は信号補正回路２０を構成する加算
器４０の一方の入力端子に導入される。この場合、加算
器４０の他方の入力端子には前記メモリ４８に格納され
た補正信号Ｖ６がＤ／Ａ変換器５０を介してアナログ信
号としての補正信号Ｖ、として導入されているので、オ
フセット／利得調整回路４２に導入される画像信号Ｖｉ
’は暗電流に起因する出力電圧のばらつきが除去された
画像情報のみを担持する信号となる。このようにして暗
電流補正された画像信号Ｖ　ｉ　’はオフセット／利得
調整回路４２を介してそのオフセット並びに利得が調整
された後Ａ／Ｄ変換器４４により画像情報のみを担持す
るデジタル画像信号ｖ０に変換される。次に、Ａ／Ｄ変
換器４４、すなわち、信号補正回路２０から出力される
画像信号Ｖ。は画像信号処理回路２２に導入され、出力
される画像の製版条件に応じて階調補正、輪郭強調、倍
率変換等の信号処理が行われた後、周知の網点画像信号
発生部２４に導入される。当該網点画像信号発生部２４
では、導入された画像信号に応じてパルス幅変調された
２値信号がレーザ走査部２６に導入される。そして、レ
ーザ走査部２６から主走査方向に偏向されて出力される
２値レーザ光りがフィルムＦ上に照射される。この場合
、フィルムＦは副走査方向に搬送されており、その全面
に出力製版条件に応じた網点画像情報が再生されること
になる。なお、このフィルムＦは現像装置によって現像
処理され、フィルム原版が完成する。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、例えば、ライン状に配
列された多数の光電変換部で構成される固体イメージセ
ンサを用いて原稿画像を読み取る際、予め当該固体イメ
ージセンサの暗電流に起因する出力電圧のばらつきに対
応する信号を補正信号として格納しておき、実際に原稿
画像を読み取る際に、当該補正信号を前記画像信号から
実質的に減算処理するように構成している。このため、
固体イメージセンサによる画像の読み取りに起因して発
生する再生画像上のすし状のむらを除去して高品質の画
像を再生出来る利点が得られる。しかも、暗電流のばら
つきは光電変換部毎に行っているために極めて正確に補
正を行うことが出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、固体イメージセンサとしてＣＣＤイメージセン
サに限らすＢＢＤ（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄ
ｅｖｉｃｅ）　イメージセンサを採用することも可能で
ある等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の
改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は固体イメージセンサの暗電流に対応する出力電
圧の特性を表す図、 第２図は本発明に係る暗電流補正方法が適用される画像
読取再生装置のブロック図、第３図は第２図に示す画像
読取再生装置の中、信号補正回路の詳細ブロック図、 第４図は本発明に係る暗電流補正方法を説明する図であ
る。 １０・・・読取部　　　　　　　１２・・・光源１６・
・・集光レンズ １８・・・ＣＣＤイメージセンサ ２０・・・信号補正回路　　　　２２・・・信号処理回
路２４・・・網点画像信号発生部　２６・・・レーザ走
査部４０・・・加算器 ４２・・・オフセット／利得調整回路 ４４・・・Ａ／Ｄ変換器　　　　４６・・・演算回路４
８・・・メモリ５０・・・Ｄ／Ａ変換器Ｓ・・・原稿 光電′Ｒ換部−◆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源により原稿を照明すると共に複数の光電変換
   部が配列された固体イメージセンサを用いて前記原稿に
   担持された画像情報に応じた反射光あるいは透過光を読
   み取る際に適用される固体イメージセンサの暗電流補正
   方法であって、先ず、固体イメージセンサの光電変換部
   を遮光した状態で各光電変換部の暗電流に起因する出力
   信号のばらつきを測定し、次に、当該出力信号のばらつ
   きを各光電変換部毎に対応して補正する補正信号を得、
   次いで、実際に原稿に担持された画像情報を読み取る際
   に、固体イメージセンサを構成する各光電変換部の出力
   信号に前記各光電変換部に対応する補正信号を所定演算
   して暗電流に起因する出力信号のばらつきを補正するよ
   う制御することを特徴とする固体イメージセンサの暗電
   流補正方法。