JPH09312769A - 画像読取装置の信号補正回路 - Google Patents
画像読取装置の信号補正回路Info
- Publication number
- JPH09312769A JPH09312769A JP8149930A JP14993096A JPH09312769A JP H09312769 A JPH09312769 A JP H09312769A JP 8149930 A JP8149930 A JP 8149930A JP 14993096 A JP14993096 A JP 14993096A JP H09312769 A JPH09312769 A JP H09312769A
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- JP
- Japan
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- correction circuit
- signal
- image
- receiving element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像信号補正回路の高速化を図り、原稿画像
を忠実に表現できる画像読取装置の信号補正回路を提供
する。 【解決手段】 レーザ光を原稿面に照射し、その透過光
又は反射光を受光素子で捕らえ、電圧変換した信号を画
像信号として出力する画像読取装置において、前記受光
素子より得られた信号を補正する回路を備え、該補正回
路はいくつかの異なる増幅率をもつ線型アンプ１０，２
０，３０を組み合わせて、擬似的な対数アンプをトラン
ジスタと抵抗のみで構成した。
を忠実に表現できる画像読取装置の信号補正回路を提供
する。 【解決手段】 レーザ光を原稿面に照射し、その透過光
又は反射光を受光素子で捕らえ、電圧変換した信号を画
像信号として出力する画像読取装置において、前記受光
素子より得られた信号を補正する回路を備え、該補正回
路はいくつかの異なる増幅率をもつ線型アンプ１０，２
０，３０を組み合わせて、擬似的な対数アンプをトラン
ジスタと抵抗のみで構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ走査によっ
て得られる原稿の画像の濃淡に応じた反射光または透過
光を光電変換素子（受光素子）で電気信号の強弱に変換
する画像読取装置に係り、特に受光素子より得られた信
号をガンマ（γ）補正する画像信号補正回路に関する。
て得られる原稿の画像の濃淡に応じた反射光または透過
光を光電変換素子（受光素子）で電気信号の強弱に変換
する画像読取装置に係り、特に受光素子より得られた信
号をガンマ（γ）補正する画像信号補正回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、原稿の画像を読取った画像データ
を得て、該画像データをＣＰＵに順次転送するようにし
た画像読取装置（イメージスキャナ）としては、ＣＣＤ
イメージセンサを使用したもの（以下、ＣＣＤ方式とい
う）が一般に広く知られている。
を得て、該画像データをＣＰＵに順次転送するようにし
た画像読取装置（イメージスキャナ）としては、ＣＣＤ
イメージセンサを使用したもの（以下、ＣＣＤ方式とい
う）が一般に広く知られている。
【０００３】ここに、前記ＣＣＤ方式にあっては、走査
領域の全域をカバーできるように、その主走査方向のほ
ぼ全長に跨る光学系を内部に備えた長尺の走査ユニット
を有し、この走査ユニットを前記主走査方向に直交する
副走査方向に沿って走行させつつ、この走査ユニットに
よる原稿の走査を行うようにしている。そして、一次元
に配列されたＣＣＤ素子の出力を時系列信号として順次
取出すことによって画像データを作成し、この画像デー
タをＣＰＵに順次転送するように構成されていた。
領域の全域をカバーできるように、その主走査方向のほ
ぼ全長に跨る光学系を内部に備えた長尺の走査ユニット
を有し、この走査ユニットを前記主走査方向に直交する
副走査方向に沿って走行させつつ、この走査ユニットに
よる原稿の走査を行うようにしている。そして、一次元
に配列されたＣＣＤ素子の出力を時系列信号として順次
取出すことによって画像データを作成し、この画像デー
タをＣＰＵに順次転送するように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、走査ユニットの内部に収容した光学系
の長さ及び重量により、走査ユニットの全長がかなり長
くなってしまうばかりでなく、この走査ユニットを副走
査方向に沿って走行させるためのモータ等の駆動装置も
大型化してしまう。更に、ＣＣＤは一般に焦点深度が浅
く、原稿が撓んでいると読み取り画像にボケを生じてし
まうことがあるばかりでなく、時系列信号として取出し
て転送する時の転送速度に限界があって、スキャン速度
が制限されてしまうという問題があった。
来例にあっては、走査ユニットの内部に収容した光学系
の長さ及び重量により、走査ユニットの全長がかなり長
くなってしまうばかりでなく、この走査ユニットを副走
査方向に沿って走行させるためのモータ等の駆動装置も
大型化してしまう。更に、ＣＣＤは一般に焦点深度が浅
く、原稿が撓んでいると読み取り画像にボケを生じてし
まうことがあるばかりでなく、時系列信号として取出し
て転送する時の転送速度に限界があって、スキャン速度
が制限されてしまうという問題があった。
【０００５】そこで本出願人により、走査ユニット、ひ
いては装置全体の小型コンパクト化を図るとともに、深
い焦点距離で高解像度のレーザ走査による高速の読取り
ができるようにした画像読取装置が考案されている（特
願平８−８５６６８号特許出願参照）。
いては装置全体の小型コンパクト化を図るとともに、深
い焦点距離で高解像度のレーザ走査による高速の読取り
ができるようにした画像読取装置が考案されている（特
願平８−８５６６８号特許出願参照）。
【０００６】しかしながら、従来、受光素子より得られ
た画像信号のガンマ（γ）補正手段として、非線型素子
を用いて対数アンプを構成し、それを画像信号補正回路
として用いていた。この場合高速に読取りを行い、それ
と同時に高速に信号補正を行うと、各素子の周波数特性
の限界から補正した後の信号に時間的な遅れが生じ、原
稿画像を忠実に表現できなくなるという問題が発生す
る。
た画像信号のガンマ（γ）補正手段として、非線型素子
を用いて対数アンプを構成し、それを画像信号補正回路
として用いていた。この場合高速に読取りを行い、それ
と同時に高速に信号補正を行うと、各素子の周波数特性
の限界から補正した後の信号に時間的な遅れが生じ、原
稿画像を忠実に表現できなくなるという問題が発生す
る。
【０００７】図５は、従来の画像信号補正回路の信号出
力波形を示す。これはスリット状の縦縞模様の原稿を水
平方向に読取った場合の画像信号である。図中の補正前
の信号は受光素子の信号出力波形であるが、補正後の信
号は補正回路の信号出力波形である。図示するように補
正後の信号出力波形は従来の補正回路の出力の遅延によ
り、丸みを帯びた波形となり、従って、従来の補正回路
では高速読取りには適さないという問題があった。
力波形を示す。これはスリット状の縦縞模様の原稿を水
平方向に読取った場合の画像信号である。図中の補正前
の信号は受光素子の信号出力波形であるが、補正後の信
号は補正回路の信号出力波形である。図示するように補
正後の信号出力波形は従来の補正回路の出力の遅延によ
り、丸みを帯びた波形となり、従って、従来の補正回路
では高速読取りには適さないという問題があった。
【０００８】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、画像信号補正回路の高速化を図り、原稿画像を忠
実に表現できる画像読取装置の信号補正回路を提供する
ことを目的とする。
ので、画像信号補正回路の高速化を図り、原稿画像を忠
実に表現できる画像読取装置の信号補正回路を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置の
信号補正回路は、レーザ光を原稿面に照射し、その透過
光又は反射光を受光素子で捕らえ、電圧変換した信号を
画像信号として出力する画像読取装置において、前記受
光素子より得られた信号を補正する回路を備え、該補正
回路はいくつかの異なる増幅率をもつ線型アンプを組み
合わせて、擬似的な対数アンプをトランジスタと抵抗の
みで構成したことを特徴とする。
信号補正回路は、レーザ光を原稿面に照射し、その透過
光又は反射光を受光素子で捕らえ、電圧変換した信号を
画像信号として出力する画像読取装置において、前記受
光素子より得られた信号を補正する回路を備え、該補正
回路はいくつかの異なる増幅率をもつ線型アンプを組み
合わせて、擬似的な対数アンプをトランジスタと抵抗の
みで構成したことを特徴とする。
【００１０】このように構成した本発明は、従来の補正
回路のように非線型素子の特性を利用せずに、いくつか
の線型アンプを組み合わせることにより、擬似的な対数
アンプを構成したものであり、トランジスタと抵抗のみ
で回路を構成したものである。上記トランジスタと抵抗
のみで構成した擬似的な対数アンプを用いることによ
り、受光素子より得られたパルスの立上り又は立下りの
傾きと上記対数アンプより得られるパルスの立上り又は
立下りの傾きは一致する。また、いくつかの異なる増幅
率を有する線型アンプを組み合わせて、擬似的な対数ア
ンプを構成するので、広いダイナミックレンジに対して
受光素子への入射光と補正回路の出力電圧との間に高い
直線特性を得ることができる。従って、原稿画像を歪め
ることなく高速に読取ることが可能となる。
回路のように非線型素子の特性を利用せずに、いくつか
の線型アンプを組み合わせることにより、擬似的な対数
アンプを構成したものであり、トランジスタと抵抗のみ
で回路を構成したものである。上記トランジスタと抵抗
のみで構成した擬似的な対数アンプを用いることによ
り、受光素子より得られたパルスの立上り又は立下りの
傾きと上記対数アンプより得られるパルスの立上り又は
立下りの傾きは一致する。また、いくつかの異なる増幅
率を有する線型アンプを組み合わせて、擬似的な対数ア
ンプを構成するので、広いダイナミックレンジに対して
受光素子への入射光と補正回路の出力電圧との間に高い
直線特性を得ることができる。従って、原稿画像を歪め
ることなく高速に読取ることが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至４を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は、本発明の一実施例のガンマ（γ）
補正回路の回路図である。図示するように３個の線型ア
ンプ１０，２０，３０を組み合わせることにより擬似的
な対数アンプを構成したものである。図から明らかなよ
うに、本発明のガンマ（γ）補正回路はトランジスタと
抵抗のみで回路を構成したものであり、高速な動作が可
能である。
補正回路の回路図である。図示するように３個の線型ア
ンプ１０，２０，３０を組み合わせることにより擬似的
な対数アンプを構成したものである。図から明らかなよ
うに、本発明のガンマ（γ）補正回路はトランジスタと
抵抗のみで回路を構成したものであり、高速な動作が可
能である。
【００１３】図示しない受光素子より得られた出力信号
は、補正回路の入力端子ＩＮに入力され、１段目の増幅
回路１０と、２段目の増幅回路２０と、３段目の増幅回
路３０とに、トランジスタＴ1，Ｔ2を介して並列に入力
される。そして、出力は１段目の増幅回路１０と２段目
の増幅回路２０と３段目の増幅回路３０との出力がそれ
ぞれ並列に接続され、出力端子ＯＵＴに抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３を介して並列出力される。１段目の増幅回路１
０と２段目の増幅回路２０と３段目の増幅回路３０と
は、それぞれ異なる増幅率を有する線型アンプであり、
これらの組合せにより擬似的な対数アンプを構成してい
る。
は、補正回路の入力端子ＩＮに入力され、１段目の増幅
回路１０と、２段目の増幅回路２０と、３段目の増幅回
路３０とに、トランジスタＴ1，Ｔ2を介して並列に入力
される。そして、出力は１段目の増幅回路１０と２段目
の増幅回路２０と３段目の増幅回路３０との出力がそれ
ぞれ並列に接続され、出力端子ＯＵＴに抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３を介して並列出力される。１段目の増幅回路１
０と２段目の増幅回路２０と３段目の増幅回路３０と
は、それぞれ異なる増幅率を有する線型アンプであり、
これらの組合せにより擬似的な対数アンプを構成してい
る。
【００１４】図２は、横軸を入力電圧、縦軸を出力電圧
とした場合の補正回路の増幅特性のグラフである。そし
て、分割点Ａ、分割点Ｂにより増幅率が切り替わるよう
に、上記増幅回路１０，２０，３０の回路定数を設定し
てある。分割点ＡまたはＢの電圧値をそれぞれａ
［Ｖ］、ｂ［Ｖ］と仮定し、対数アンプの入力電圧をＶ
inとすると、出力電圧Ｖoutとの比Ｖout/Ｖinは以下の
式で表される。但し、以下の式で//は、並列合成抵抗値
を意味し、例えばＲ２//Ｒ３は並列接続された抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３との合成抵抗である。
とした場合の補正回路の増幅特性のグラフである。そし
て、分割点Ａ、分割点Ｂにより増幅率が切り替わるよう
に、上記増幅回路１０，２０，３０の回路定数を設定し
てある。分割点ＡまたはＢの電圧値をそれぞれａ
［Ｖ］、ｂ［Ｖ］と仮定し、対数アンプの入力電圧をＶ
inとすると、出力電圧Ｖoutとの比Ｖout/Ｖinは以下の
式で表される。但し、以下の式で//は、並列合成抵抗値
を意味し、例えばＲ２//Ｒ３は並列接続された抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３との合成抵抗である。
【００１５】（１）Ｖin＜ａの場合 (Ｒ２//Ｒ３)/(Ｒ２//Ｒ３+Ｒ１)+(Ｒ３//Ｒ１)/(Ｒ３/
/Ｒ１+Ｒ２)+(Ｒ１//Ｒ２)/(Ｒ１//Ｒ２+Ｒ３) （２）ａ＜Ｖin＜ｂの場合 (Ｒ１//Ｒ３)/(Ｒ１//Ｒ３+Ｒ２)+(Ｒ２//Ｒ３)/(Ｒ２/
/Ｒ３+Ｒ１) （３）ｂ＜Ｖinの場合 (Ｒ２//Ｒ３)/(Ｒ２//Ｒ３+Ｒ１)
/Ｒ１+Ｒ２)+(Ｒ１//Ｒ２)/(Ｒ１//Ｒ２+Ｒ３) （２）ａ＜Ｖin＜ｂの場合 (Ｒ１//Ｒ３)/(Ｒ１//Ｒ３+Ｒ２)+(Ｒ２//Ｒ３)/(Ｒ２/
/Ｒ３+Ｒ１) （３）ｂ＜Ｖinの場合 (Ｒ２//Ｒ３)/(Ｒ２//Ｒ３+Ｒ１)
【００１６】図３は、受光素子に入射する光の強さと上
記補正回路の出力電圧との関係を示すグラフである。図
の横軸は受光素子の入射光の強さであり、縦軸は補正回
路の出力電圧を示し、座標（０，０）、（１，１）間に
正規化したものである。座標（０，０）、（１，１）を
通過する指数関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、受光素子に入射する
光の強さと、受光素子の出力電圧との関係を正規化した
ものである。本実施例においては、分割点Ａ，Ｂをそれ
ぞれ座標（ｘA,ｙA）,（ｘB，ｙB）とする。擬似的な対
数アンプを通した後の出力特性１は、次の計算式に従っ
ている。
記補正回路の出力電圧との関係を示すグラフである。図
の横軸は受光素子の入射光の強さであり、縦軸は補正回
路の出力電圧を示し、座標（０，０）、（１，１）間に
正規化したものである。座標（０，０）、（１，１）を
通過する指数関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、受光素子に入射する
光の強さと、受光素子の出力電圧との関係を正規化した
ものである。本実施例においては、分割点Ａ，Ｂをそれ
ぞれ座標（ｘA,ｙA）,（ｘB，ｙB）とする。擬似的な対
数アンプを通した後の出力特性１は、次の計算式に従っ
ている。
【００１７】 （１）ｆ(ｘ)＜ｙAのとき ｙ1＝Ｇ1・ｙ （２）ｙA＜ｆ(x)＜ｙBのとき ｙ2＝Ｇ2(ｙ1−ｙA)
＋ｙA （３）ｙB＜ｆ(x)のとき ｙ3＝Ｇ3(ｙ2−ｙB)
＋ｙB
＋ｙA （３）ｙB＜ｆ(x)のとき ｙ3＝Ｇ3(ｙ2−ｙB)
＋ｙB
【００１８】図示するように分割点Ａ，Ｂの座標（ｘ
A，ｙA）,（ｘB，ｙB）を適当に選ぶことにより、図示
するように出力特性１を直線に近い形状とすることがで
きる。出力特性２は、座標（０，０）,（１，１）を通
るように出力特性１を線型に増幅したものである。これ
により、極めて直線性の高いガンマ（γ）補正を行うこ
とができる。
A，ｙA）,（ｘB，ｙB）を適当に選ぶことにより、図示
するように出力特性１を直線に近い形状とすることがで
きる。出力特性２は、座標（０，０）,（１，１）を通
るように出力特性１を線型に増幅したものである。これ
により、極めて直線性の高いガンマ（γ）補正を行うこ
とができる。
【００１９】図４は、本発明の補正回路を用いて得られ
た画像信号である。ここで、補正前の信号は縦縞状の模
様を水平方向に読取った時の受光素子の画像出力信号で
あり、補正後の信号は補正回路によりγ補正を行った後
の信号である。縦縞模様の画像を読み取った時の立ち上
がりまたは立ち下がりに時間的な遅れが生ぜず、画像信
号を忠実に表現することができる。
た画像信号である。ここで、補正前の信号は縦縞状の模
様を水平方向に読取った時の受光素子の画像出力信号で
あり、補正後の信号は補正回路によりγ補正を行った後
の信号である。縦縞模様の画像を読み取った時の立ち上
がりまたは立ち下がりに時間的な遅れが生ぜず、画像信
号を忠実に表現することができる。
【００２０】尚、上記実施例は、受光素子への入射光の
強さに応じてそれぞれ増幅率の異なる３段の増幅回路を
用いて疑似対数近似したものであるが、更に増幅率の異
なる増幅回路の段数を増加することにより、よりきめの
細かな直線近似特性が得られる。又、図１に示す補正回
路は、本発明の一実施例を示したものに過ぎず、トラン
ジスタと抵抗とを組み合わせることにより種々の変形実
施例が可能であることは勿論のことである。
強さに応じてそれぞれ増幅率の異なる３段の増幅回路を
用いて疑似対数近似したものであるが、更に増幅率の異
なる増幅回路の段数を増加することにより、よりきめの
細かな直線近似特性が得られる。又、図１に示す補正回
路は、本発明の一実施例を示したものに過ぎず、トラン
ジスタと抵抗とを組み合わせることにより種々の変形実
施例が可能であることは勿論のことである。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
受光素子で得られた画像信号を直線性の高いガンマ補正
を行いつつ、時間の遅延なく高速読取りすることがで
き、原稿画像を忠実に表現することができる。これによ
り、レーザ走査によって得られる高速の画像読取信号
を、極めて高分解能で出力することができる画像読取装
置が提供される。
受光素子で得られた画像信号を直線性の高いガンマ補正
を行いつつ、時間の遅延なく高速読取りすることがで
き、原稿画像を忠実に表現することができる。これによ
り、レーザ走査によって得られる高速の画像読取信号
を、極めて高分解能で出力することができる画像読取装
置が提供される。
【図１】本発明の一実施例の補正回路の回路図。
【図２】上記補正回路の入力電圧と出力電圧との関係を
疑似対数近似した補正回路特性の説明図。
疑似対数近似した補正回路特性の説明図。
【図３】本発明の一実施例の入射光の強さと補正回路出
力電圧との関係を示す出力特性の説明図。
力電圧との関係を示す出力特性の説明図。
【図４】本発明の一実施例の縦縞模様の読み取り信号の
タイムチャート。
タイムチャート。
【図５】従来の縦縞模様の読み取り信号のタイムチャー
ト。
ト。
１０ １段目増幅回路 ２０ ２段目増幅回路 ３０ ３段目増幅回路
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光を原稿面に照射し、その透過光
又は反射光を受光素子で捕らえ、電圧変換した信号を画
像信号として出力する画像読取装置において、前記受光
素子より得られた信号を補正する回路を備え、該補正回
路はいくつかの異なる増幅率をもつ線型アンプを組み合
わせて、擬似的な対数アンプをトランジスタと抵抗のみ
で構成したことを特徴とする画像読取装置の信号補正回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8149930A JPH09312769A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 画像読取装置の信号補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8149930A JPH09312769A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 画像読取装置の信号補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312769A true JPH09312769A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15485684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8149930A Pending JPH09312769A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 画像読取装置の信号補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09312769A (ja) |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8149930A patent/JPH09312769A/ja active Pending
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