JPH0369271A - 画像読取り装置 - 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） 本発明は画像読取り装置に関する。

（従来の技術） 画像読取り装置において光電変換素子を用いて被写体か
らの光を画素毎の電気信号に光電変換して得た画像信号
には、光源の光強度分布の不均一性、光学系の光強度分
布のむら、光電変換素子の感度むら等の諸原因に基づく
信号歪（シェーデング歪と呼ばれることもある）が生じ
ていることが多い。

従来、原稿からの反射光または透過光を光電変換素子に
よって光電変換して得たアナログ画像信号をアナログ・
デジタル変換回路（以下、ＡＤ変換回路と記載されるこ
とがある）によってデジタル画像信号に変換して出力す
るようになされている画像読取り装置において、前記し
た画像信号中のシェーデイング歪を除去するために、原
稿からの画像の読取り動作に先立って、Ｓ準の白色板か
らの反射光を光電変換回路によって光電変換して得たア
ナログ信号をＡＤ変換回路によってＡＤ変換したデジタ
ル信号を、予め補正用画像メモリに格納しておき、実際
の画像の読取りによって得たデジタル画像信号における
各画素毎のデジタル信号と、前記した補正用画像メモリ
から読出された各画素毎のデジタル信号とをデジタル乗
算器によって乗算することにより、シェーデイング歪の
無い画像信号を得るようにすることが提案されている。

（発明が解決しようとする１１１題） 前記した従来のシェーデイング歪の補正手段を備えてい
る画像読取り装置では、シェーデイング歪の補正のため
の演算回路としてデジタル乗算器を必要とするなどの点
で構成が複雑なものになるという欠点があった。

また画像情報を含む光を光電変換して画像信号を発生さ
せるために使用される光電変換素子（例えば各種のＣＯ
Ｄイメージセンサ）は、近年になって性能の向上が進ん
で暗電流の小さなものも容易に入手可能になったが、例
えば極めて階調数の多い画像信号を発生させることが必
要とされる画像読取り装置を構成するような場合には、
光電変換素子の暗電流の存在が前記のような極めて階調
数の多い画像信号を発生させうるような画像読取り装置
を構成する上で支障になり、それの解決策が求められた
。

（課題を解決するための手段） 本発明は被写体からの光を画素毎の電気信号に光電変換
する光電変換素子と、前記した光電変換素子から出力さ
れたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出
力デジタル画像信号として出力するアナログ・デジタル
変換回路と、画像の読取りに先立って前記した光電変換
素子の暗時出力データをゲート回路を介して暗時出力デ
ータメモリに記憶させるとともに、画像の読取りに先立
って標準白色板からの光を前記した光電変換素子に与え
て得た自レベルデータをゲート回路を介して白レベルデ
ータメモリに記憶させる手段と、白レベルデータの発生
時及び画像の読取り時に前記した暗時出力データメモリ
から読出された暗時出力データをアナログ信号に変換す
る第１のデジタル・アナログ変換回路と、画像の読取り
時に前記した白レベルデータメモリから読出された自レ
ベルデータをアナログ信号に変換する第２のデジタル・
アナログ変換回路と、画像の読取りに先立って暗時出力
データを発生させる際にアナログ・デジタル変換回路に
対してリファレンスボトム電圧の初期値を供給するとと
もに、白レベルデータの発生時及び画像の読取り時にア
ナログ・デジタル変換回路に対して、前記した第１のデ
ジタル・アナログ変換回路から出力された各画素毎の暗
時出力データに基づいて発生させたリファレンスボトム
電圧を供給するリファレンスボトム電圧印加回路と１画
像の読取りに先立って自レベルデータを発生させる際に
アナログ・デジタル変換回路に対してリファレンストッ
プ電圧の初期値を供給するとともに、画像の読取り時に
アナログ・デジタル変換回路に対して、前記した第２の
デジタル・アナログ変換回路から出力された各画素毎の
白レベル出力データに基づいて発生させたリファレンス
トップ電圧を供給するリファレンストップ電圧印加回路
と、制御回路とを備えてなる画像読取り装置を提供する
。

（作用） 原稿からの画像の読取り動作に先立って、光電変換素子
に光が入射しない状態で光電変換素子から出力された各
画素子毎の暗電流をＡＤ変換回路に供給する。

このときにＡＤ変換回路にはリファレンスボトム電圧印
加回路からリファレンスボトム電圧の初期値が供給され
ているとともに、リファレンストップ電圧印加回路から
リファレンストップ電圧の初期値が供給されているから
、ＡＤ変換回路からは光電変換素子からの暗時出力信号
と対応する暗時出力データが出力される。

前記した光電変換素子からの暗時出力信号と対応する暗
時出力データはゲート回路を介して暗時出力データメモ
リに記憶される。

次に、画像の読取りに先立って標準白色板からの光を光
電変換素子に与えて光電変換素子から出力された画像信
号をＡＤ変換回路に供給する。

このときにＡＤ変換回路にはリファレンストップ電圧印
加回路からリファレンストップ電圧の初期値が供給され
ているとともに、リファレンスボトム電圧印加回路から
ＡＤ変換回路に対して供給されるリファレンスボトム電
圧は、既述のようにして暗時出力データメモリ（ライン
メモリ）に記憶された各画素毎の暗時出力データを読出
した後に第１のデジタル・アナログ変換（以下、ＤＡ変
換と記載されることもある）回路によってＤＡ変換した
信号に基づいてリファレンスボトム電圧印加回路で発生
された電圧であるから、ＡＤ変換回路からは標準白色板
からの光と対応するＣＣＤラインセンサ１からの出力信
号による白レベルデータが出力される。

そして、前記した標準白色板からの光と対応する光電変
換素子の出力信号による白レベルデータは、ゲート回路
を介して白レベルデータメモリに記憶される。前記した
暗時出力データメモリに記憶された暗時出力データは、
白レベルデータの発生時及び画像の読取り時に暗時出力
データメモリから各画素子毎の暗時出力データとして読
出された後に、第１のＤＡ変換回路によってＤＡ変換さ
れてリファレンスボトム電圧印加回路に供給される。

また、前記した白レベルデータメモリに記憶された白レ
ベルデータは、画像の読取り時に白レベルデータメモリ
から各画素子毎の白レベルデータとして読出された後に
、第２のＤＡ変換回路によってＤＡ変換されてリファレ
ンストップ電圧印加回路に供給される。

画像の読取り時には例えば原稿からの画像情ｆ！Ｊを含
む光は、光電変換回路によって光電変換されてからＡＤ
変換回路に供給されてデジタル画像信号に変換されるが
、画像の読取り時におけるＡＤ変換回路に対してリファ
レンスボトム電圧印加回路から供給されるリファレンス
ボトム電圧は、前記した暗時出力データメモリから読出
された暗時出力データに基づくものである。

また、画像の読取り時におけるＡＤ変換回路に対してリ
ファレンストップ電圧印加回路から供給されるリファレ
ンストップ電圧は、前記した白レベルデータメモリから
読出された自レベルデータに基づくものであるがら、画
像の読取り時にＡＤ変換回路から出力されるデジタル画
像信号は光電変換回路における暗電流の影響の無い、か
つ、光源の光強度分布の不均一性、光学系の光強度分布
のむら、光電変換素子の感度むら等の諸原因に基づくシ
ェーデング歪の無いものが得られる。

（実施例） 以下１本発明の画像読取り装置の具体的な内容を詳細に
説明する。添付図面は本発明の画像読取り装置の一実施
例のブロック図である。

図において１は画像の読取りに使用される光電変換素子
であり、以下の説明では前記した光電変換素子１として
はＣＣＤラインセンサ（ＣＣＤライン・イメージ・セン
サ）が使用されるものとされている。

また、２はＣＣＤラインセンサ１がら出力されたアナロ
グ画像信号を増幅する増幅器、３は前記した増幅器２か
ら出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号にＡ
Ｄ変換するＡＤ変換回路、４は制御回路１１からゲート
信号が供給された時に暗時出力データメモリ（ラインメ
モリ）５と白レベルデータメモリ（ラインメモリ）６と
に前記したＡＤ変換回路３から出力されたデジタル画像
信号を選択的に与えるゲート回路である。

さらに７は白レベルデータの発生時及び画像の読取り時
に前記した暗時出力データメモリ（ラインメモリ）５か
ら読出された各画素子毎の暗時出力データをデジタル・
アナログ変換（以下、ＤＡ変換と記載されることもある
）してリファレンスボトム電圧印加回路９に供給する第
１のＤＡ変換回路であり、８は画像の読取り時に前記し
た白レベルデータメモリ（ラインメモリ）６から読出さ
れた各画素子毎の白レベルデータをＤＡ変換してリファ
レンストップ電圧印加回路１０に供給する第２のＤＡ変
換回路である。

前記したリファレンスボトム電圧印加回路９は、画像の
読取りに先立って行われる暗時出力データの発生時には
、制御間ｙ＆１１からの制御信号によってＡＤ変換回路
３に対してリファレンスボトム電圧の初期値を供給し、
また、白レベルデータの発生時及び画像の読取り時には
制御回路１１がらの制御信号によってアナログ・デジタ
ル変換回路３に対して、第１のＤＡ変換回路７から出力
された各画素毎の暗時出力データに基づいて発生させた
リファレンスボトム電圧を供給できるように構成されて
いる。

また、前記したリファレンストップ電圧印加回路１０は
、画像の読取りに先立って行われる白レベルデータの発
生時には、制御回路１１からの制御信号によってＡＤ変
換回路３に対してリファレンストップ電圧の初期値を供
給し、また１画像の読取り時には制御回路１１からの制
御信号によってアナログ・デジタル変換回路３に対して
、第２のＤＡ変換回路８から出力された各画素毎の白レ
ベルデータに基づいて発生させたリファレンストップ電
圧を供給できるように構成されている。

さらに制御回路１１は前記したＣＣＤラインセンサ１に
クロックパルス、その他、動作に必要な各種の制御信号
の供給を行うとともに、ゲート回路４にゲート信号の供
給を行ったり、暗時出力データメモリ（ラインメモリ）
５と白レベルデータメモリ（ラインメモリ）６との書込
み、読出しの制御信号、アドレス信号などを供給したり
、リファレンスボトム電圧印加回路９やリファレンスト
ップ電圧印加回路１０などに必要な制御信号を供給した
り、その他、装置の各部に対して装置の動作に必要な制
御信号を供給して装置の動作の制御を行う。

本発明の画像読取り装置では読取りの対象にされている
画像情報の読取りに先立って、ＣＣＤラインセンサｌに
入射する光を遮断した状態でＣＣＤラインセンサ１から
出力された各画素子毎の暗示出力信号を増幅器２を介し
てＡＤ変換回路３に供給する。

この状態ではＡＤ変換回路３にはリファレンスボトム電
圧印加回路９からリファレンスボトム電圧の初期値が供
給されているとともに、リファレンストップ電圧印加回
路１０からリファレンストップ電圧の初期値が供給され
ており、ＡＤ変換回路３からはＣＣＤラインセンサ１か
らの暗時出力信号と対応する暗時出力データが出力され
る。

前記したＣＣＤラインセンサｌからの暗時出力信号と対
応する暗時出力データはゲート回路４を介して暗時出力
データメモリ（ラインメモリ）５に記憶される。

次に１画像の読取りに先立って標準白色板からの光をＣ
ＣＤラインセンサ１に与えてＣＣＤラインセンサ１から
出力された画像信号を増幅器２を介してＡＤ変換回路３
に供給する。

このときにＡＤ変換回路３にはリファレンストップ電圧
印加回路１０からリファレンストップ電圧の初期値が供
給されるとともに、このときにＡＤ変換回路３に対して
リファレンスボトム電圧印加回路９から供給されるリフ
ァレンスボトム電圧は、既述のようにして暗時出力デー
タメモリ（ラインメモリ）５に記憶されていた各画素毎
の暗時出力データを読出した後に第１のＤＡ変換回路７
によってＤＡ変換した信号に基づいてリファレンスボト
ム電圧印加回路９で発生された電圧であって、ＡＤ変換
回路３からは標準白色板からの光と対応するＣＣＤライ
ンセンサ１からの出力信号による白レベルデータが出力
される。

前記した標準白色板からの光と対応するＣＣＤラインセ
ンサエからの出力信号による白レベルデータはゲート回
路４を介して自レベルデータメモリ（ラインメモリ）６
に記憶される。

前記のように暗時出力データメモリ（ラインメモリ）５
に対して暗時出力データを記憶させるとともに、白レベ
ルデータメモリ（ラインメモリ）６に対して白レベルデ
ータを記憶させた後に、ＣＣＤラインセンサ１によって
読取りの対象にしている原稿の読取り動作を開始する。

既述のように暗時出力データメモリ（ラインメモリ）５
に記憶されていた暗時出力データは、読取り動作時に暗
時出力データメモリ（ラインメモリ）５から各画素子毎
の暗時出力データとして読出された後に、第１のＤＡ変
換回路７によってＤＡ変換されてリファレンスボトム電
圧印加回路９に供給される。

また、既述のようにして白レベルデータメモリ（ライン
メモリ）６に記憶されていた白レベルデータは、白レベ
ルデータメモリ（ラインメモリ）６がら各画素子毎の白
レベルデータとして読出された後に、第２のＤＡ変換回
路８によってＤＡ変換されてリファレンストップ電圧印
加回路１ｏに供給される。

それで、画像の読取り時に例えば原稿がらの画像情報を
含む光が、ＣＣＤラインセンサ１によって光電変換され
てからＡＤ変換回路３に供給されることによりＡＤ変換
されたデジタル画像信号は、画像の読取り時におけるＡ
Ｄ変換回路３に対してリファレンスボトム電圧印加回路
９がら供給されるリファレンスボトム電圧が、前記した
暗時出力データメモリ（ラインメモリ）５がら読出され
た暗時出力データに基づくものであり、また、画像の読
取り時におけるＡＤ変換回路３に対してリファレンスト
ップ電圧印加回路１０から供給されるリファレンストッ
プ電圧が、前記した白レベルデータメモリ（ラインメモ
リ）６から読出された白レベルデータに基づくものであ
るから１画像の読取り時にＡＤ変換回路３から出力され
るデジタル画像信号はＣＣＤラインセンサ１における暗
電流の影響の無い、かつ、光源の光強度分布の不均一性
、光学系の光強度分布のむら、ＣＣＤラインセンサ１の
感度むら等の諸原因に基づくシェーデング歪の無いもの
になされるのである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明□らかなように、本
発明の画像読取り装置は被写体からの光を画素毎の電気
信号に光電変換する光電変換素子と。

前記した光電変換素子から出力されたアナログ画像信号
をデジタル画像信号に変換して出力デジタル画像信号と
して出力するアナログ・デジタル変換回路と、画像の読
取りに先立って前記した光電変換素子の暗時出力データ
をゲート回路を介して暗時出力データメモリに記憶させ
るとともに、画像の読取りに先立って標準白色板からの
光を前記した光電変換素子に与えて得た白レベルデータ
をゲート回路を介して白レベルデータメモリに記憶させ
る手段と、白レベルデータの発生時及び画像の読取り時
に前記した暗時出力データメモリがら続出された暗時出
力データをアナログ信号に変換する第１のデジタル・ア
ナログ変換回路と１画像の読取り時に前記した白レベル
データメモリがら読出された白レベルデータをアナログ
信号に変換する第２のデジタル・アナログ変換回路と、
画像の読取りに先立って暗時出力データを発生させる際
にアナログ・デジタル変換回路に対してリファレンスボ
トム電圧の初期値を供給するとともに、白レベルデータ
の発生時及び画像の読取り時にアナログ・デジタル変換
回路に対して、前記した第１のデジタル・アナログ変換
回路から出力された各画素毎の暗時出力データに基づい
て発生させたリファレンスボトム電圧を供給するリファ
レンスボトム電圧印加回路と、画像の読取りに先立って
白レベルデータを発生させる際にアナログ・デジタル変
換回路に対してリファレンストップ電圧の初期値を供給
するとともに、画像の読取り時にアナログ°デジタル変
換回路に対して、前記した第２のデジタル・アナログ変
換回路から出力された各画素毎の白レベル出力データに
基づいて発生させたリファレンストップ電圧を供給する
リファレンストップ電圧印加回路と、制御回路とを備え
てなる画像読取り装置では画像の読取り時にＡＤ変換回
路から出力されるデジタル画像信号が光電変換素子にお
ける暗電流の影響の無い、かつ、光源の光強度分布の不
均一性、光学系の光強度分布のむら、光電変換素子の感
度むら等の諸原因に基づくシェーデング歪の無いものに
なされるのであり、本発明によれば既述した従来の画像
読取り装置における諸問題点はすべて良好に解決できる
。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の画像読取り装置の一実施例のブロッ
ク図である。 ｌ・・・光電変換素子（ＣＣＤラインセンサ）、２・・
・増幅器、３・・・ＡＤ変換回路、４・・・ゲート回路
、５・・・暗時出力データメモリ、６・・・白レベルデ
ータメモリ、７・・・第１のＤＡ変換回路、８・・・第
２のＤＡ変換回路、９・・・リファレンスボトム電圧印
加回路、１０・・・リファレンストップ電圧印加回路、
エエ・・・制御回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体からの光を画素毎の電気信号に光電変換する光電
   変換素子と、前記した光電変換素子から出力されたアナ
   ログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力デジタ
   ル画像信号として出力するアナログ・デジタル変換回路
   と、画像の読取りに先立って前記した光電変換素子の暗
   時出力データをゲート回路を介して暗時出力データメモ
   リに記憶させるとともに、画像の読取りに先立って標準
   白色板からの光を前記した光電変換素子に与えて得た白
   レベルデータをゲート回路を介して白レベルデータメモ
   リに記憶させる手段と、白レベルデータの発生時及び画
   像の読取り時に前記した暗時出力データメモリから読出
   された暗時出力データをアナログ信号に変換する第１の
   デジタル・アナログ変換回路と、画像の読取り時に前記
   した白レベルデータメモリから読出された白レベルデー
   タをアナログ信号に変換する第２のデジタル・アナログ
   変換回路と、画像の読取りに先立って暗時出力データを
   発生させる際にアナログ・デジタル変換回路に対してリ
   ファレンスボトム電圧の初期値を供給するとともに、白
   レベルデータの発生時及び画像の読取り時にアナログ・
   デジタル変換回路に対して、前記した第１のデジタル・
   アナログ変換回路から出力された各画素毎の暗時出力デ
   ータに基づいて発生させたリファレンスボトム電圧を供
   給するリファレンスボトム電圧印加回路と、画像の読取
   りに先立って白レベルデータを発生させる際にアナログ
   ・デジタル変換回路に対してリファレンストップ電圧の
   初期値を供給するとともに、画像の読取り時にアナログ
   ・デジタル変換回路に対して、前記した第２のデジタル
   ・アナログ変換回路から出力された各画素毎の白レベル
   出力データに基づいて発生させたリファレンストップ電
   圧を供給するリファレンストップ電圧印加回路と、制御
   回路とを備えてなる画像読取り装置