JPH04356870A - Image reader - Google Patents

Image reader

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Publication number
JPH04356870A
JPH04356870A JP3029565A JP2956591A JPH04356870A JP H04356870 A JPH04356870 A JP H04356870A JP 3029565 A JP3029565 A JP 3029565A JP 2956591 A JP2956591 A JP 2956591A JP H04356870 A JPH04356870 A JP H04356870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
photoelectric conversion
pixel
conversion element
read
Prior art date
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Pending
Application number
JP3029565A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Takase
高瀬 修
Makoto Hino
真 日野
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 JP3029565A priority Critical patent/JPH04356870A/en
Publication of JPH04356870A publication Critical patent/JPH04356870A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To execute high accuracy image reading without being affected by reflectance in the other area of an original. CONSTITUTION:An area including a read picture element is irradiated with illumination light from a light source 2, and the reflected light is passed through a lens array 3 so as to obtain an output containing a shading influence at a CCD sensor 5a. On the other hand, the reflected light from a white reference plane 6b is outputted by a CCD sensor 5b. Since the output of the above- mentioned CCD sensor 5a is normalized for each picture element, an image output having no shading influence is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【技術分野】本発明は、画像読取装置に関し、より詳細
には、高精度で画像情報を取り込むことのできる画像読
取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading device, and more particularly to an image reading device capable of capturing image information with high precision.

【0002】0002

【従来技術】複写機、ファクシミリ、画像ファイル装置
等で入力となる原稿画像を読み取るのにCCDセンサ等
の光電変換素子が使われている。これらの光電変換素子
は1ライン構成で1mmを数本〜数十本の分解能で読み
取れるだけのセルを備えている。画像の読み取りはライ
ン方向には電気的な走査(主走査)で、これと垂直の方
向には光電変換素子全体を移動させること(副走査)で
行なっている。このような画像読取装置の例としては、
例えば特開昭62−235872号公報に記載されてい
る。
2. Description of the Related Art Photoelectric conversion elements such as CCD sensors are used to read input original images in copying machines, facsimile machines, image file devices, and the like. These photoelectric conversion elements have a single line configuration and are equipped with enough cells to read 1 mm with a resolution of several lines to several tens of lines. The image is read by electrical scanning in the line direction (main scanning) and by moving the entire photoelectric conversion element in the direction perpendicular to this (sub scanning). Examples of such image reading devices include:
For example, it is described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-235872.

【0003】上記のような画像読取装置において、原稿
を読み取るのに際して読み取りレベルの変動要因になる
ものとして、ある点の実際の明るさ(反射率)がその周
りの明るさにひきずられて読み取られるという現象があ
る。これは原稿を読み取るための照明が、読み取られる
点を含むある面積をもったエリアになされるため、周り
の原稿面の拡散された反射光が二次光源となるためであ
る。この二次光源の光は正規の読み取られている点から
センサへ至る光路に紛れ込み、レベル変動としてセンサ
に感知される。このため全体に白い領域の中の小さな黒
領域は実際より明るく読み取られる。例えば白地の中の
黒文字は白地の影響を受け、黒が薄くなったりエッジが
なまったりしてくっきりとした黒文字として読み取れな
い。またある大きさの領域が白から黒へ(黒から白へ)
遷移する時にもそのエッジがくっきりとせずにだれてし
まい、細かい画像情報の欠落した読み取り画像となると
いう欠点がある。
[0003] In the above-mentioned image reading device, when reading a document, the actual brightness (reflectance) of a certain point is dragged by the surrounding brightness and is read as a factor that changes the reading level. There is a phenomenon called. This is because the illumination for reading the document is applied to an area having a certain area including the point to be read, and the diffused reflected light from the surrounding document surface becomes a secondary light source. The light from this secondary light source gets mixed into the optical path from the normal reading point to the sensor, and is sensed by the sensor as a level change. Therefore, a small black area within an entirely white area is read brighter than it actually is. For example, black text on a white background is affected by the white background, making the black lighter and the edges duller, making it difficult to read as a clear black text. Also, an area of a certain size goes from white to black (from black to white)
Even during transition, the edges are not sharp and are blurred, resulting in a read image that lacks fine image information.

【0004】0004

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、読み取り画像のレベル変動の要因となる読み取
り画素から光電変換素子へ至る光路に紛れ込む原稿の他
の領域からの反射光の影響を、該画素のみの反射光をさ
えぎることにより光電変換素子の出力に得ることができ
るようにし、原稿の持つ画像情報を損なわずに画像を入
力できる画像読取装置を提供することを目的としてなさ
れたものである。
[Purpose] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the influence of reflected light from other areas of the document that gets mixed into the optical path from the reading pixel to the photoelectric conversion element, which causes level fluctuations in the read image. The purpose of this invention is to provide an image reading device that can obtain the output of a photoelectric conversion element by blocking the reflected light of only the pixel, and can input an image without damaging the image information of the document. It is something.

【0005】[0005]

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
光電変換素子により原稿の反射率に応じた電気信号を画
像信号として得る画像読取装置において、読み取る原稿
の画素にほぼ近接して当該画素の反射光をさえぎり、か
つ前記光電変換素子側の反射率をある一定値にした白色
基準面を有する遮蔽手段と、該遮蔽手段(6)に設けら
れた白色基準面(6(b))を介して得られる当該画素
の光電変換出力を基準として、前記白色基準面を介さず
に得る当該画素の光電変換出力を正規化する正規化手段
(18)とを設けたこと、或いは、(2)光電変換素子
により原稿の反射率に応じた電気信号を画像信号として
得る画像読取装置において、第1の光電変換素子(5(
b))により白色基準面を読み取ったライン画像情報を
第2の光電変換素子(5(a))により白色基準面を読
み取ったライン画像情報で除算した情報を記憶する記憶
手段(34)と、読み取る原稿の画素にほぼ近接して当
該画素の反射光をさえぎり、かつ光電変換素子側の反射
率をある一定値にした白色基準面(6(b))を設け、
該白色基準面を介して得られる当該画素の上記第1の光
電変換素子の出力を基準として、前記白色基準面を介さ
ずに得る当該画素の前記第2の光電変換素子の出力を正
規化する正規化手段(18)と、該正規化手段の出力に
前記記憶手段の出力を乗算する乗算手段(19)とを設
けたことを特徴としたものである。
[Structure] In order to achieve the above objects, the present invention provides (1)
In an image reading device that uses a photoelectric conversion element to obtain an electric signal according to the reflectance of a document as an image signal, a pixel of the document to be read is almost located close to blocking the reflected light of the pixel, and the reflectance on the side of the photoelectric conversion element is The white color is determined based on the photoelectric conversion output of the pixel obtained through the shielding means having a white reference surface set to a certain constant value and the white reference surface (6(b)) provided on the shielding means (6). A normalization means (18) is provided for normalizing the photoelectric conversion output of the pixel obtained without using a reference plane, or (2) a photoelectric conversion element converts an electric signal according to the reflectance of the document into an image signal. In the image reading device obtained as a first photoelectric conversion element (5(
storage means (34) for storing information obtained by dividing the line image information obtained by reading the white reference surface by b)) by the line image information obtained by reading the white reference surface by the second photoelectric conversion element (5(a)); A white reference surface (6(b)) is provided almost close to a pixel of the document to be read to block the reflected light of the pixel and has a constant reflectance on the photoelectric conversion element side;
normalizing the output of the second photoelectric conversion element of the pixel obtained without passing through the white reference plane, with reference to the output of the first photoelectric conversion element of the pixel obtained via the white reference plane; The present invention is characterized by comprising a normalization means (18) and a multiplication means (19) for multiplying the output of the normalization means by the output of the storage means.

【0006】すなわち、前記目的は、読み取られるべき
原稿各点での基準の明るさとなるレベルを、正規に読み
取られている画素のみを基準となる白色の膜で遮蔽して
読み取ることでセンサ出力を得、これにより画素の通常
の読み取り出力レベルを正規化することで達せられる。 また、ある画素の情報を読み取っている状態を考えた場
合、その読み取り位置での明るさの基準レベルはその周
囲の原稿の明るさによる二次光源の影響により変化する
。したがって、その読み取るべき画素のみを基準の白色
の膜で遮蔽し、二次光源の影響を受けた状態で読み取れ
ば、その場所での基準の明るさをセンサ出力に得ること
ができる。この出力レベルを用いて、その画素の通常の
読み取り出力レベルを正規化すれば、二次光源の影響が
相殺された画素情報を得ることができる。ここで上記の
「二次光源の影響」はそのまま「シェーディングの影響
」についても言え、したがって、この手段によれば二次
光源の影響とシェーディングの影響を同時に補正するこ
とができる。以下、本発明の実施例に基づいて説明する
That is, the above purpose is to read the standard brightness level at each point of the document to be read by shielding only the normally read pixels with a white film that serves as the standard, thereby increasing the sensor output. This is achieved by normalizing the normal read output level of the pixel. Furthermore, when considering a state where information of a certain pixel is being read, the reference level of brightness at that reading position changes due to the influence of the secondary light source due to the brightness of the surrounding document. Therefore, by shielding only the pixels to be read with a reference white film and reading them under the influence of the secondary light source, the reference brightness at that location can be obtained as a sensor output. By using this output level to normalize the normal reading output level of that pixel, it is possible to obtain pixel information in which the influence of the secondary light source is canceled out. Here, the above-mentioned "influence of the secondary light source" also applies to the "influence of shading", and therefore, according to this means, the influence of the secondary light source and the influence of shading can be corrected at the same time. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

【0007】図1(a),(b)は、本発明による画像
読取装置の一実施例を説明するための構成図で、図中、
1は原稿(下面が原稿面)、2は光源、3はレンズアレ
イ、4はキャリッジ、5a,5bはCCD(Charg
e Coupled Device;電荷結合素子)セ
ンサ、6は遮蔽手段(膜)である。CCDセンサ5a,
5bは2本の感光部(画素列)を有している。また、遮
蔽手段6は、CCDセンサ5aに対しては透明の膜であ
り、CCDセンサ5bに対しては基準の白色面を有する
膜である。
FIGS. 1(a) and 1(b) are configuration diagrams for explaining an embodiment of an image reading device according to the present invention.
1 is a document (the bottom surface is the document surface), 2 is a light source, 3 is a lens array, 4 is a carriage, 5a and 5b are CCDs (Charg
e Coupled Device (charge coupled device) sensor, and 6 is a shielding means (membrane). CCD sensor 5a,
5b has two photosensitive parts (pixel rows). Further, the shielding means 6 is a transparent film for the CCD sensor 5a, and is a film having a standard white surface for the CCD sensor 5b.

【0008】図(b)に示すように、膜6は主走査方向
に線状の白色基準面6bがあり、その他の部分は6aの
ように透明である。図(a)は、左右方向が副走査、紙
面に垂直の方向が主走査を表しており、キャリッジ4は
光源2、レンズアレイ3、CCDセンサ5、膜6ととも
に移動する。光源2からの照明光は読み取り画素を含む
領域を照明し、画素からの反射光をレンズアレイ3を通
してCCDセンサ5a上に結像させる。これにより二次
光源の影響と、シェーディングの影響とを含んだ読み取
り画素のセンサ出力をCCDセンサ5a出力に得ること
ができる。また光源2からの照明光が白色基準面6bで
拡散反射された反射光をレンズアレイ3を通してCCD
センサ5b上に結像させるようにしたことで、この読み
取り位置での基準の白色レベルが二次光源の影響とシェ
ーディングの影響とを込みにして、CCDセンサ5b出
力に得られる。
As shown in Figure (b), the film 6 has a linear white reference surface 6b in the main scanning direction, and the other portions are transparent as shown in 6a. In Figure (a), the horizontal direction represents sub-scanning, and the direction perpendicular to the paper surface represents main scanning, and carriage 4 moves together with light source 2, lens array 3, CCD sensor 5, and film 6. The illumination light from the light source 2 illuminates a region including the read pixels, and the reflected light from the pixels passes through the lens array 3 and forms an image on the CCD sensor 5a. Thereby, the sensor output of the read pixel including the influence of the secondary light source and the influence of shading can be obtained as the output of the CCD sensor 5a. In addition, the illumination light from the light source 2 is diffusely reflected by the white reference surface 6b, and the reflected light is passed through the lens array 3 to the CCD.
By forming an image on the sensor 5b, a reference white level at this reading position including the influence of the secondary light source and the influence of shading can be obtained as the output of the CCD sensor 5b.

【0009】ここで主走査方向にはその各々の画素のみ
を基準の白色の膜で遮蔽したことにはならないが、副走
査方向にわずかな幅(400dpiで63μm程度)で
あり、その画素周囲のほとんど全ての原稿による二次光
源の影響が重畳した出力を得ることができる。したがっ
て、この出力で上記のCCDセンサ5a出力を画素ごと
に正規化することにより、二次光源の影響とシェーディ
ングの影響とをなくして画像出力が得られる。
[0009] Here, in the main scanning direction, only each pixel is not shielded by the reference white film, but in the sub-scanning direction, the width is small (approximately 63 μm at 400 dpi), and the surrounding pixels are It is possible to obtain an output in which the effects of secondary light sources from almost all originals are superimposed. Therefore, by normalizing the output of the CCD sensor 5a for each pixel using this output, an image output can be obtained while eliminating the influence of the secondary light source and the influence of shading.

【0010】これを図5に示すような横軸に読み取られ
るべき原稿画素の反射率をとり、縦軸にセンサの出力値
をとった読み取り特性図で説明する。その読み取り特性
は、 二次光源の影響: ∫r(x,y)・g(x−x0,y−y0)dxdyた
だしr(x,y):原稿画像 g(x,y):二次光源としての影響度を表す重み関数
x0,y0:読み取り画素の位置 また加えてその点の光量: I(x0,y0) によりA,B,Cのように変動する。これは原稿の各点
でそれぞれ読み取り特性が変化するということである。 ここで基準の反射率r0の白色面(図1の6b)を読み
取った出力がそれぞれ画素位置によりy01,y02,
y03であったとすると、各々その画素位置における読
み取り特性はA,B,Cであると推定することができる
。したがって、その原稿画素のセンサ出力がymである
とき、それぞれ原稿画素の反射率はrm1,rm2,r
m3であると結論づけることができる。これはセンサ出
力ymをその位置での基準の白色を読み取ったセンサ出
力y01〜y03で正規化したことにほかならない。
This will be explained using a reading characteristic diagram as shown in FIG. 5, in which the horizontal axis represents the reflectance of pixels of the document to be read, and the vertical axis represents the output value of the sensor. The reading characteristics are as follows: Influence of secondary light source: ∫r(x,y)・g(x-x0,y-y0)dxdy where r(x,y): original image g(x,y): secondary light source Weighting functions x0, y0 representing the degree of influence as: The position of the reading pixel and, in addition, the amount of light at that point: I(x0, y0) varies as A, B, C. This means that the reading characteristics change at each point on the document. Here, the output of reading the white surface (6b in Figure 1) with the reference reflectance r0 is y01, y02,
If it is y03, it can be estimated that the reading characteristics at each pixel position are A, B, and C. Therefore, when the sensor output of the document pixel is ym, the reflectance of the document pixel is rm1, rm2, r
It can be concluded that m3. This is nothing but normalizing the sensor output ym with the sensor outputs y01 to y03 obtained by reading the reference white color at that position.

【0011】図2は、本発明による画像読取装置に用い
られる信号処理回路の一実施例を示す図で、図中、7は
CCDセンサ、8,20はサンプルホールド回路(以下
S&Hと称する)、9,21はS&H、10,24はS
&Hおよび増幅回路、11,25はスイッチ回路、12
,26はA/D変換回路、13,27はスイッチ回路、
14,28は加算平均化回路、15,29は1ライン分
の暗出力を記憶しておくメモリ、16,30は乗算回路
、17,31は減算回路、18は除算回路(正規化手段
)、19は乗算回路、32はFIFOメモリ、33は除
算回路、34はセンサ感度比を記憶しておくメモリ(記
憶手段)である。この信号処理の特徴は前述した二次光
源の影響、シェーディングの影響の補正に加えて、原稿
読み取り時にも時々刻々変化する暗出力を画素ごとに逐
次補正、センサの2列の画素列の画度比に起因する補正
エラーの除去を行なうことである。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a signal processing circuit used in an image reading apparatus according to the present invention. In the figure, 7 is a CCD sensor, 8 and 20 are sample and hold circuits (hereinafter referred to as S&H), 9, 21 are S&H, 10, 24 are S
&H and amplifier circuit, 11 and 25 are switch circuits, 12
, 26 are A/D conversion circuits, 13 and 27 are switch circuits,
14 and 28 are averaging circuits, 15 and 29 are memories for storing one line of dark output, 16 and 30 are multiplication circuits, 17 and 31 are subtraction circuits, 18 is a division circuit (normalization means), 19 is a multiplication circuit, 32 is a FIFO memory, 33 is a division circuit, and 34 is a memory (storage means) for storing the sensor sensitivity ratio. The feature of this signal processing is that in addition to correcting the effects of the secondary light source and shading mentioned above, it also sequentially corrects the dark output that changes moment by moment during document reading for each pixel, and the resolution of the two pixel rows of the sensor. The objective is to eliminate correction errors caused by the ratio.

【0012】まず、1ラインにわたる暗出力の発生、記
憶を行なう。センサ7は、図1に示すCCDセンサ5a
,5bに相当し、その出力はそれぞれS&H8,20に
導かれCCDの転送クロック成分が除去される。このS
&H8,20の出力波形はセンサ7への露光量をゼロと
してそれぞれ図6(a),(b)に示すようになる。す
なわち、感光部がなく転送部のみの画素の出力DS(E
)を除き、感光部が光シールドされたダミー画素の出力
DS(S)と画像領域部の出力とがすべて暗出力Dk1
,Dk2となっており、各画素ごとにその出力レベルが
ばらつく。この出力をそれぞれS&H9、S&H21に
導き、DS(E)の値でサンプルホールドし、A/D変
換回路12,26の上限リファレンス値VrH1,Vr
H2とする。
First, a dark output over one line is generated and stored. The sensor 7 is a CCD sensor 5a shown in FIG.
, 5b, and their outputs are led to S&Hs 8 and 20, respectively, and the CCD transfer clock component is removed. This S
The output waveforms of &H8 and 20 are as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), respectively, assuming that the amount of exposure to the sensor 7 is zero. In other words, the output DS(E
), the output DS(S) of the dummy pixel whose photosensitive part is shielded from light and the output of the image area part are all dark output Dk1.
, Dk2, and the output level varies for each pixel. These outputs are led to S&H9 and S&H21 respectively, sampled and held at the value of DS(E), and upper limit reference values VrH1 and Vr of A/D conversion circuits 12 and 26 are
Let it be H2.

【0013】またS&Hおよび増幅回路10、24に導
きDS(S)の平均値でサンプルホールドおよび増幅し
、スイッチ回路11、25を図示とは反対の切り換え位
置としてこれを介してA/D変換回路12、26の下限
のリファレンス値VrL1、VrL2とする。つまりA
/D変換回路12、26のリファレンスVrH1、Vr
L1、VrH2、VrL2と信号入力(=S&H8、2
0の出力)との関係は、図6に示すようになる。これに
よりA/D変換がなされ、その出力はスイッチ回路13
、27を図示とは反対の切り換え位置として暗出力メモ
リ15、29に1ライン分記憶される。これにより光シ
ールドされた感光部の画素の平均値を基準にして1ライ
ン分の暗出力パターンの取り込みが終わる。この暗出力
パターンは、各画素の暗出力レベルが光シールドされた
感光部をもつ画素の平均出力を基準にしてどの程度であ
るかを示した値であり、センサ7のみに依存したデータ
である。
It is also led to the S&H and amplifier circuits 10 and 24 to sample and hold and amplify the average value of DS(S), and then set the switch circuits 11 and 25 to the opposite switching position from that shown in the figure, and then to the A/D conversion circuit. The lower limit reference values VrL1 and VrL2 are 12 and 26, respectively. In other words, A
/D conversion circuits 12, 26 references VrH1, Vr
L1, VrH2, VrL2 and signal input (=S&H8, 2
The relationship with the output (0 output) is as shown in FIG. This performs A/D conversion, and the output is sent to the switch circuit 13.
, 27 are the switching positions opposite to those shown, and one line is stored in the dark output memories 15 and 29. This completes the capture of one line of dark output patterns based on the average value of the pixels of the light-shielded photosensitive area. This dark output pattern is a value indicating the dark output level of each pixel based on the average output of pixels having a light-shielded photosensitive area, and is data that depends only on the sensor 7. .

【0014】次に2本の画素列5a、5bの主走査の同
じ位置に相当する画素の感度比(1ラインにわたる)の
取り込みを行なう。このため、スイッチ回路11、25
、13、27を図示の切り換え位置とする。図1におけ
るキャリッジ4を、画素列5aがすべて白色基準面6b
と同一の反射率をもつ基準面(図示せず)を読み取る位
置に設定し、センサ7の出力を得る。2本の画素列の出
力はS&H8、20を経て、図7(a)、(b)に示す
ように、画像領域ではそれぞれ暗出力α1・Dk1、α
2・Dk2と光出力Ds1、Ds2とが重畳した出力に
なっている。ここでα1、α2は暗出力を取り込んだと
きに対しての変動を示す係数である。
Next, the sensitivity ratios (over one line) of pixels corresponding to the same position in the main scanning of the two pixel columns 5a and 5b are captured. Therefore, the switch circuits 11 and 25
, 13 and 27 are the illustrated switching positions. The carriage 4 in FIG. 1 has a pixel row 5a all white on the reference surface 6b.
A reference plane (not shown) having the same reflectance as , is set at a reading position, and the output of the sensor 7 is obtained. The outputs of the two pixel columns pass through S&H 8 and 20, and as shown in FIGS.
The output is a superimposition of 2.Dk2 and the optical outputs Ds1 and Ds2. Here, α1 and α2 are coefficients indicating fluctuations when the dark output is taken in.

【0015】S&H8、20の出力に対してS&H9、
21でDS(E)の値でサンプルホールドし、その出力
をA/D変換回路12、26の上限のリファレンスVr
H1、VrH2とする。またS&H20の出力をピーク
ホールド回路22に導き、ピーク値でホールドして増幅
回路23で増幅し、この出力をスイッチ回路11、25
を介してA/D変換回路12、26の下限のリファレン
ス値VrL1、VrL2とする。したがって、A/D変
換回路12、26へのリファレンスVrH1、VrH2
、VrL1、VrL2と入力信号との関係は図7に示す
ようになる。
[0015] For the output of S&H8, 20, S&H9,
21 samples and holds the value of DS(E), and the output is used as the upper limit reference Vr of the A/D converter circuits 12 and 26.
H1 and VrH2. In addition, the output of the S&H 20 is guided to the peak hold circuit 22, held at the peak value, and amplified by the amplifier circuit 23, and this output is sent to the switch circuits 11, 25.
are used as the lower limit reference values VrL1 and VrL2 of the A/D conversion circuits 12 and 26 through. Therefore, the references VrH1 and VrH2 to the A/D conversion circuits 12 and 26
, VrL1, VrL2 and the input signal as shown in FIG.

【0016】ここで主走査方向に同一の画素位置のDs
1とDs2とは、ほぼ同じ読み取り位置の出力であり、
同じ反射率の対象の読み取り出力であることからその比
Ds2/Ds1はセンサ5a、5bの感度比になってい
る。そこでDs1、Ds2を求めるため、A/D変換後
の出力をスイッチ回路13、27を介して加算平均化回
路14、28および減算回路17、31に導き、暗出力
分α1・Dk1、α2・Dk2の除去を行なう。加算平
均化回路14、28は、DS(S)の区間でデータを加
算してゆき、平均値を求める機能を持っている。
Here, Ds at the same pixel position in the main scanning direction
1 and Ds2 are outputs from almost the same reading position,
Since these are the read outputs of objects with the same reflectance, the ratio Ds2/Ds1 is the sensitivity ratio of the sensors 5a and 5b. Therefore, in order to obtain Ds1 and Ds2, the output after A/D conversion is led to the averaging circuits 14 and 28 and the subtraction circuits 17 and 31 via the switch circuits 13 and 27, and the dark outputs α1・Dk1, α2・Dk2 Remove. The averaging circuits 14 and 28 have a function of adding data in the DS(S) interval and obtaining an average value.

【0017】この出力に対して暗出力メモリ15、29
を1ラインにわたり読みだした出力を乗算回路16、3
0で乗算してゆき、その出力にそれぞれα1倍、α2倍
になった暗出力値を画素ごとに得ることができる。この
暗出力値を減算回路17、31でもとのA/D変換値か
ら減じ、その出力にそれぞれDs1、Ds2を得ること
ができる。これらの出力値を除算回路33に導き、Ds
2/Ds1を求めてこれを感度比メモリ34に1ライン
分記憶する。これによりセンサ7の画素列5a、5bの
感度比の取り込みが終わる。
For this output, dark output memories 15, 29
Multiplying circuits 16 and 3 output the output read over one line.
By multiplying by 0, a dark output value which is multiplied by α1 and α2 can be obtained for each pixel. This dark output value is subtracted from the original A/D converted value by subtraction circuits 17 and 31, and Ds1 and Ds2 can be obtained as the outputs, respectively. These output values are led to the division circuit 33 and Ds
2/Ds1 is determined and stored in the sensitivity ratio memory 34 for one line. This completes the acquisition of the sensitivity ratios of the pixel rows 5a and 5b of the sensor 7.

【0018】次に画像の入力を行なう。これは図1にお
けるキャリッジ4を副走査方向に移動しながら各ライン
毎に信号処理を行ない、減算回路17、31までは上記
のセンサの感度比取り込みと同一である。すなわち、A
/D変換回路12、26の2つのリファレンスVrH1
、VrL1およびVrH2、VrL2と入力信号との関
係は、図8(a)、(b)となり、減算回路17の出力
には原稿に対応する光出力値Dm1(二次光源の影響と
シェーディングの影響が重畳した)が、減算回路31の
出力には画素列5bが読み取っている位置での基準とな
る白色に対応する光出力値Dm2がそれぞれ得られる。 ここで図8(a)、(b)におけるα1’、α2’は暗
出力を取り込んだときに対しての変動を示す係数である
Next, an image is input. This is performed by performing signal processing for each line while moving the carriage 4 in the sub-scanning direction in FIG. 1, and the steps up to the subtraction circuits 17 and 31 are the same as the above-mentioned sensor sensitivity ratio acquisition. That is, A
/D conversion circuits 12 and 26 two references VrH1
, VrL1 and VrH2, and the relationship between VrL2 and the input signal is as shown in FIGS. are superimposed), but the output of the subtraction circuit 31 provides a light output value Dm2 corresponding to the reference white color at the position where the pixel row 5b is reading. Here, α1' and α2' in FIGS. 8(a) and 8(b) are coefficients indicating fluctuations when the dark output is taken in.

【0019】減算回路31の出力をFIFOメモリ32
に導き画素列5a、5bの副走査方向の位置の違いを補
正するため、相当するライン分遅延させ除算回路18で
減算回路18の出力Dm1と演算してDm1/Dm2を
求める。この出力を乗算回路19に導き感度比メモリ3
4を1ラインにわたり読みだした出力と順次乗算してゆ
く。 これにより、(Dm1/Dm2)・(Ds2/Ds1)
を画像読み取り出力として得ることができる。すなわち
、この出力は二次光源の影響、シューディングの影響、
暗出力、画素列5a、5bの感度比の影響が全て除去さ
れた原稿情報に忠実な出力である。
The output of the subtraction circuit 31 is stored in the FIFO memory 32.
In order to correct the difference in the position of the pixel rows 5a and 5b in the sub-scanning direction, the division circuit 18 calculates Dm1/Dm2 with the output Dm1 of the subtraction circuit 18 by delaying the corresponding line. This output is led to the multiplier circuit 19 and the sensitivity ratio memory 3
4 is sequentially multiplied by the output read over one line. As a result, (Dm1/Dm2)・(Ds2/Ds1)
can be obtained as an image reading output. In other words, this output is affected by the influence of the secondary light source, the influence of shading,
This is an output that is faithful to the original information in which dark output and the influence of the sensitivity ratio of the pixel rows 5a and 5b have all been removed.

【0020】図3は、本発明による画像読取装置に用い
られる信号処理回路の他の実施例を示す図で、図中、3
5、36は読みだし専用化した暗出力メモリで、その他
、図2と同じ構成要素には同一番号を付してある。図2
の実施例との違いは、暗出力メモリ15、30の代わり
に読みだし専用化した暗出力メモリ35、36を用いる
ようにしたことである。したがって、暗出力の取り込み
の動作はなく、これに必要な要素は省略されている。 暗出力メモリ35、36への記憶は、例えば、製造時や
メンテナンス時などに図2の実施例と同様の考え方で行
なうようにする。この実施例はセンサの暗出力パターン
の経年変化が小さいときに適用できる。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the signal processing circuit used in the image reading device according to the present invention.
5 and 36 are read-only dark output memories, and other components that are the same as those in FIG. 2 are given the same numbers. Figure 2
The difference from the embodiment is that read-only dark output memories 35 and 36 are used instead of the dark output memories 15 and 30. Therefore, there is no operation to capture the dark output, and elements necessary for this are omitted. Storage in the dark output memories 35 and 36 is performed, for example, at the time of manufacturing or maintenance using the same concept as in the embodiment shown in FIG. This embodiment can be applied when the dark output pattern of the sensor changes little over time.

【0021】図4は、本発明による画像読取装置に用い
られる信号処理回路の更に他の実施例で、図中、37は
読みだし専用化した感度比メモリで、その他、図3と同
じ構成要素には同一番号を付してある。図3の実施例と
の違いは、感度比メモリ34の代わりに読みだし専用化
した感度比メモリ37を用いるようにしたことである。 したがって、感度比を取り込む動作はなくこれに必要な
要素は省略されている。感度比メモリ37への記憶は、
例えば、製造時やメンテナンス時などに図2の実施例と
同様の考え方で行なうようにする。この実施例はセンサ
の暗出力パターンおよび光電変換の感度の経年変化が小
さいときに適用できる。
FIG. 4 shows still another embodiment of the signal processing circuit used in the image reading apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 37 is a read-only sensitivity ratio memory, and other components are the same as in FIG. 3. are given the same number. The difference from the embodiment shown in FIG. 3 is that a read-only sensitivity ratio memory 37 is used instead of the sensitivity ratio memory 34. Therefore, there is no operation to capture the sensitivity ratio, and elements necessary for this are omitted. Storage in the sensitivity ratio memory 37 is as follows:
For example, during manufacturing and maintenance, the same concept as in the embodiment shown in FIG. 2 is used. This embodiment can be applied when the dark output pattern of the sensor and the sensitivity of photoelectric conversion change over time are small.

【0022】[0022]

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)請求項1の画像読取装置においては、読み取られ
るべき原稿各点での基準の明るさとなるレベルを、正規
に読み取られている画素のみを基準となる白色の膜で遮
蔽して読み取ることでセンサ出力に得、これにより画素
の通常の読み取り出力レベルを正規化する事ができるの
で、原稿の他の領域の反射率に影響されない精度の高い
画像読み取りができる。 (2)請求項2の画像読取装置においては、読み取られ
るべき原稿各点での基準の明るさとなるレベルを、正規
に読み取られている画素のみを基準となる白色の膜で遮
蔽して読み取ることで第1のセンサ出力に得、これによ
り第2のセンサにおける画素の通常の読み取り出力レベ
ルを正規化し、かつ上記第1、第2のセンサ光電変換感
度に起因する正規化エラー分をあらかじめ感度比を記憶
しておくことにより補正できるので、原稿の他の領域の
反射率に影響されない精度の高い画像読み取りができる
[Effects] As is clear from the above description, the present invention has the following effects. (1) In the image reading device according to claim 1, the reference brightness level at each point of the document to be read is read by shielding only pixels that are normally read with a white film that serves as the reference. Since the normal reading output level of the pixels can be normalized, highly accurate image reading can be performed without being affected by the reflectance of other areas of the document. (2) In the image reading device according to claim 2, the reference brightness level at each point of the document to be read is read by shielding only the normally read pixels with a white film serving as the reference. The normal reading output level of the pixel in the second sensor is normalized, and the normalization error due to the photoelectric conversion sensitivity of the first and second sensors is calculated in advance by the sensitivity ratio. Since it can be corrected by memorizing this, it is possible to read an image with high accuracy without being affected by the reflectance of other areas of the document.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  本発明による画像読取装置の一実施例を説
明するための構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of an image reading device according to the present invention.

【図2】  本発明による画像読取装置に用いられる信
号処理回路の一実施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a signal processing circuit used in an image reading device according to the present invention.

【図3】  本発明による画像読取装置に用いられる信
号処理回路の他の実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the signal processing circuit used in the image reading device according to the present invention.

【図4】  本発明による画像読取装置に用いられる信
号処理回路の更に他の実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of the signal processing circuit used in the image reading device according to the present invention.

【図5】  読み取るべき原稿画素の反射率とセンサの
出力値の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the reflectance of a pixel of a document to be read and the output value of a sensor.

【図6】  サンプルホールド回路の出力波形(暗出力
読取時)を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the output waveform of the sample hold circuit (during dark output reading).

【図7】  サンプルホールド回路の出力波形(感度比
読取時)を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the output waveform of the sample and hold circuit (when reading the sensitivity ratio).

【図8】  サンプルホールド回路の出力波形(画像読
取時)を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the output waveform of the sample hold circuit (at the time of image reading).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原稿(下面が原稿面)、2…光源、3…レンズアレ
イ、4…キャリッジ、5a,5b…CCD(Charg
e Coupled Device;電荷結合素子)セ
ンサ、6…遮蔽手段(膜)
1... Original (bottom side is the original surface), 2... Light source, 3... Lens array, 4... Carriage, 5a, 5b... CCD (Charg
e Coupled Device; charge coupled device) sensor, 6...shielding means (membrane)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光電変換素子により原稿の反射率に応
じた電気信号を画像信号として得る画像読取装置におい
て、読み取る原稿の画素にほぼ近接して当該画素の反射
光をさえぎり、かつ前記光電変換素子側の反射率をある
一定値にした白色基準面を有する遮蔽手段と、該遮蔽手
段に設けられた白色基準面を介して得られる当該画素の
光電変換出力を基準として、前記白色基準面を介さずに
得る当該画素の光電変換出力を正規化する正規化手段と
を設けたことを特徴とする画像読取装置。
1. An image reading device that obtains an electric signal according to the reflectance of a document as an image signal using a photoelectric conversion element, wherein the photoelectric conversion element is located substantially close to a pixel of the document to be read and blocks reflected light from the pixel; A shielding means having a white reference surface whose side reflectance is set to a certain constant value, and a photoelectric conversion output of the pixel obtained through the white reference surface provided on the shielding means as a reference, 1. An image reading device comprising: normalizing means for normalizing a photoelectric conversion output of the pixel obtained without any processing.
【請求項2】  光電変換素子により原稿の反射率に応
じた電気信号を画像信号として得る画像読取装置におい
て、第1の光電変換素子により白色基準面を読み取った
ライン画像情報を第2の光電変換素子により白色基準面
を読み取ったライン画像情報で除算した情報を記憶する
記憶手段と、読み取る原稿の画素にほぼ近接して当該画
素の反射光をさえぎり、かつ光電変換素子側の反射率を
ある一定値にした白色基準面を設け、該白色基準面を介
して得られる当該画素の上記第1の光電変換素子の出力
を基準として、前記白色基準面を介さずに得る当該画素
の前記第2の光電変換素子の出力を正規化する正規化手
段と、該正規化手段の出力に前記記憶手段の出力を乗算
する乗算手段とを設けたことを特徴とする画像読取装置
2. In an image reading device that uses a photoelectric conversion element to obtain an electric signal corresponding to the reflectance of a document as an image signal, line image information obtained by reading a white reference surface by the first photoelectric conversion element is converted to a second photoelectric conversion element. A storage means for storing information obtained by dividing the white reference surface by the line image information read by the element, and a storage means that is almost close to a pixel of the document to be read and blocks reflected light from the pixel, and maintains a certain reflectance on the photoelectric conversion element side. A white reference plane is provided, and with the output of the first photoelectric conversion element of the pixel obtained through the white reference plane as a reference, the output of the second photoelectric conversion element of the pixel obtained without going through the white reference plane is An image reading device comprising: normalization means for normalizing the output of the photoelectric conversion element; and multiplication means for multiplying the output of the normalization means by the output of the storage means.
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