KR100238041B1

KR100238041B1 - Color image scanning device

Info

Publication number: KR100238041B1
Application number: KR1019970040467A
Authority: KR
Inventors: 오향수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19990017514A

Abstract

개시된 본 발명은, 원고의 광학적 농도를 광전 변환을 통해 아날로그 화상 신호로 변환하여 전처리를 수행한 후, 디지털화된 화상 데이터로 변환하여 호스트 컴퓨터에 전송하는 칼라 화상 스캐닝 장치에 있어서, 일련의 스캐닝 동작을 수행하기 위한 타이밍 신호를 발생하고 전체적인 시스템의 동작을 관장하는 스캐닝 제어부와, 램프로부터 출력된 삼색광을 상기 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분의 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성하는 광학 모듈부와, 상기 광학 모듈부를 통해 입력되는 각 색성분의 광량에 비례하는 색정보를 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 아날로그 화상 신호로 광전 변환하는 이미지 센서부와, 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 획득한 상기 아날로그 화상 신호를 각 색성분의 아날로그 버퍼를 통해 버퍼링하는 아날로그 버퍼부와, 상기 스캐닝 제어부에서 공급하는 신호에 따라 상기 아날로그 버퍼부로부터 입력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호를 선택적으로 출력하는 3:1 멀티플렉서와, 상기 3:1 멀티플렉서로부터 출력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호에 맞는 증폭도를 선택하는 아날로그 스위치와, 상기 아날로그 버퍼부로부터 출력된 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 상기 아날로그 스위치가 선택한 증폭도로 증폭하는 신호 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 화상 스캐닝 장치에 관한 것이다.The disclosed invention is a color image scanning apparatus for converting an optical density of an original into an analog image signal through photoelectric conversion, performing preprocessing, and then converting the original image into digitized image data and transmitting the same to a host computer. Scanning control unit for generating timing signals for performing the operation of the overall system, and optical module unit for forming the optical path to be incident on the image sensor of each color component by color separation filtering by reflecting the tricolor light output from the lamp to the document And an image sensor unit configured to photoelectrically convert color information proportional to the amount of light of each color component input through the optical module unit into an analog image signal through the image sensor of each color component, and the image sensor obtained through the image sensor of each color component. The analog image signal is passed through the analog buffer of each color component. An analog buffer unit for buffering, a 3: 1 multiplexer for selectively outputting an analog image signal of each color component input from the analog buffer unit according to a signal supplied from the scanning control unit, and the output from the 3: 1 multiplexer An analog switch for selecting an amplification degree suitable for the analog image signal of each color component, and a signal amplifier for receiving the analog image signal output from the analog buffer unit and amplifying the signal at an amplification selected by the analog switch. A scanning device.

Description

Color image scanning device

본 발명은 광원에서 발생하는 광을 원고에 방사하여 원고의 광학적 농도에 반사되는 광량을 광전 변환하여 디지털화한 화상 데이터로 읽어들이는 칼라 화상 스캐닝 장치(Color Image Scanning Device)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원고의 농도를 적색, 녹색, 청색(R,G,B)의 삼원색으로 색분해하여 입력된 광량에 비례한 전기적인 신호로 변환하고 각각의 색성분 신호에 대한 아날로그 화상 신호를 개별적으로 디지털화한 화상 데이터로 변환한 후, 화상 데이터를 저장·합성하여 모니터 또는 프린터와 같은 화상 출력 장치를 통해 출력 가능하도록 하는 칼라 화상 스캐닝 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image scanning device which emits light generated from a light source to an original, and reads the amount of light reflected by the optical density of the original into photographically converted image data. The image data is obtained by converting an original density into three primary colors of red, green, and blue (R, G, and B), converting the original density into an electrical signal proportional to the amount of light input, and separately digitizing the analog image signal for each color component signal. The present invention relates to a color image scanning device which converts the image data into a color, and stores and synthesizes the image data to be output through an image output device such as a monitor or a printer.

칼라 스캐너와 같은 화상 스캐닝 장치는 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 스캐닝(scanning, 즉, 독취)하기 위한 가장 일반적인 수단으로써, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문자 인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.Image scanning devices, such as color scanners, are the most common means for scanning (ie, reading) printed text, photographs, or memo-shaped letters or pictures, including multifunction devices, document translators, and CAD (Computer Aided Design). Computer, facsimile, character recognizer, and digital copier.

최근 들어, 날로 발전의 기로에 있는 사무 자동화에 편승하여 디지털 복사기, 프린터, 스캐너 및 팩시밀리 등과 같은 사무 자동화 기기에 대한 수요가 급증하고 있음에 따라 각각의 사무 자동화 기기들은 각기 고유의 기능을 확장하기 위해 고성능으로 개발되고 있으며, 이와 더불어, 독자적으로 사용되던 각각의 사무 자동화 기기를 일체형으로 개발하여 사용자에게 경제적 부담과 설치 공간을 경감시켜주면서 동시에 복합 문서 출력 기능을 수행하는 제품이 생산·제공되고 있다. 이와 같은 기기를 일명 "복합기(Multi-Function Product; MFP)"라고 명명하는 데, 오늘날 복합기는 스캐너와 같은 화상 스캐닝 장치를 채택하여 이용하는 기기의 대표적인 용례가 되고 있다.In recent years, as office electronics, which is at the crossroads of development, is rapidly increasing in demand for office automation equipment such as digital copiers, printers, scanners, and facsimile machines, each office automation device has been developed to expand its own functions. It is being developed with high performance. In addition, each office automation device used independently has been developed in one piece, which reduces the economic burden and installation space for the user, and at the same time produces and provides a product that performs a complex document output function. Such a device is called a "Multi-Function Product" (MFP), and today, a multifunction device is a representative example of a device employing an image scanning device such as a scanner.

다시 말해서, 복합기는 호스트 컴퓨터로부터 입력되는 데이터를 인쇄하는 프린터로서의 기능뿐만 아니라 화상 원고를 읽어들이는 스캐너로서의 기능과 스캐닝되어 입력된 화상 원고를 프린팅하여 복사하는 복사 기능과 통신 선로를 통해 화상 원고를 원격지로 전송시키는 팩시밀리로서의 기능 등을 수행하는 복합 문서 출력 기능을 갖는 기기이다. 즉, 기존의 팩시밀리, 스캐너, 프린터, 복사기 등 각각의 단품으로 존재하던 단말 장치들을 하나로 엮어서 만든 다기능 단말기로, 호스트 컴퓨터와 연동이 되는 기능인 호스트 컴퓨터-인터페이스 기능을 구비하고 있는 것이 일반적이다.In other words, the multifunction device not only functions as a printer for printing data input from a host computer, but also as a scanner for reading image originals, a copy function for printing and copying scanned and scanned image originals, and an image original through a communication line. It is a device having a compound document output function that performs a function as a facsimile to be transmitted to a remote site. That is, it is a multi-function terminal made by weaving existing terminal devices such as facsimile machines, scanners, printers, and copiers into a single unit, and generally includes a host computer-interface function that is interoperable with a host computer.

복합기를 통해 일례를 들었듯이, 현재 스캐너를 기본 구성 요소로 하여 관련된 사무 자동화 기기들과의 결합 및 연동을 통해 그 기능을 확장한 제품들이 다수 출시되어 있는 바, 이하, 본원에서 『화상 스캐닝 장치』는 이와 같이 화상 스캐닝 장치 기반의 기기들에 대한 통칭인 것임을 전제로 할 것인데, 이것은 본 발명의 응용 분야에 대한 특성상, 당분야의 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 인정될 수 있는 사실일 것이다.As an example through a multifunction device, a number of products have been released that expand the function by combining and interworking with related office automation devices using a scanner as a basic component. Hereinafter, the "image scanning device" Will be assumed to be a generic term for such apparatuses based on image scanning devices, which would be generally accepted by one of ordinary skill in the art in view of the application field of the present invention.

종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 1 실시예를 첨부한 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A first embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 1 실시예에 대한 블록도를 도시한 것으로, 이에 이용되는 이미지 센서부(30)의 출력 단자가 하나인 용례를 예시하기 위한 것이다.FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art, and is for illustrating an example in which one output terminal of the image sensor unit 30 is used.

종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 1 실시예에 있어서, 광학 모듈부(10)는 램프로부터 출력된 삼색광을 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분에 대응하는 광전 변환 소자 즉, 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성한다.In the first embodiment of the color image scanning apparatus according to the prior art, the optical module unit 10 reflects the three-color light output from the lamp to the original to be subjected to color separation filtering to a photoelectric conversion element, that is, an image sensor corresponding to each color component. The optical path is formed to be incident.

이에 따라 삼원색 각각에 대한 이미지 센서로 구성된 이미지 센서부(20)는 상기 광학 모듈부(10)를 통해 입력되는 반사광을 각 색성분의 광량에 비례하도록 상기 각각의 이미지 센서에 전기상으로 결상시킴으로써 아날로그 화상 신호를 획득하게 된다.Accordingly, the image sensor unit 20 configured as an image sensor for each of the three primary colors forms an analog image signal by electrically imaging the reflected light input through the optical module unit 10 to the respective image sensors so as to be proportional to the amount of light of each color component. Will be obtained.

더욱이, 상기 이미지 센서부(20)는 적색, 녹색, 청색(Red, Green, Blue; R,G,B)의 색필터를 통해 색분해되어 결상된 아날로그 화상 신호를 각 화소 마다 각 색성분별로 순차적으로 출력되도록 하는 3:1 멀티플렉서를 내장하고 있음에 따라 구동 클럭에 따라 출력단에서는 각 화소에 대한 B, G, R 신호가 순차적으로 출력되도록 구성되어 있다.In addition, the image sensor unit 20 sequentially outputs an analog image signal formed by color separation through color filters of red, green, and blue (R, G, B) for each color component for each pixel. The built-in 3: 1 multiplexer allows the output stage to sequentially output B, G, and R signals for each pixel according to the driving clock.

이후, 아날로그 버퍼부(30)는 이렇게 획득된 이미지 센서부(20)의 출력인 아날로그 화상 신호를 상기 이미지 센서부(20)의 후단에 전달하고 후단의 일련의 블록단에 의해 아날로그 화상 신호가 왜곡되는 것을 방지하도록 버퍼링하여 아날로그 스위치(41)에 인가한다.Thereafter, the analog buffer unit 30 transmits the analog image signal, which is the output of the image sensor unit 20, thus obtained, to the rear end of the image sensor unit 20, and the analog image signal is distorted by a series of block stages. The buffer is applied to the analog switch 41 to prevent it.

이에 따라, 아날로그 스위치(41)는 아날로그 버퍼부(30)로부터 출력되는 각 색성분에 맞는 증폭도를 선택하고, 이후, 신호 증폭단(42)은 아날로그 버퍼부(30)로부터 출력되는 낮은 전압의 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 후단의 전처리부(50)에서 처리할 수 있도록 아날로그 스위치(41)가 선택한 증폭도로 증폭한다.Accordingly, the analog switch 41 selects an amplification degree suitable for each color component output from the analog buffer unit 30, and then the signal amplifying stage 42 outputs the low voltage analog image output from the analog buffer unit 30. The signal is input and amplified by the amplification switch selected by the analog switch 41 to be processed by the preprocessor 50 at the rear end.

전처리부(50)가 입력된 아날로그 화상 신호를 대상으로 자동 이득 제어(auto gain control), 흑백 보정, 감마 보정 등과 같은 전처리를 수행한 후, 아날로그-디지털 변환을 거쳐 아날로그 화상 신호를 디지털화된 화상 데이터로 변환하면, 이 화상 데이터는 메모리 버퍼부(60)와 호스트 컴퓨터 인터페이스부(70)를 거쳐 호스트 컴퓨터(100)에 전달되거나 저장 매체에 기록한다.The preprocessing unit 50 performs preprocessing such as auto gain control, black and white correction, gamma correction, etc. on the input analog image signal, and then converts the analog image signal into digitized image data through analog-to-digital conversion. The image data is transferred to the host computer 100 via the memory buffer unit 60 and the host computer interface unit 70 or recorded in the storage medium.

종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 2 실시예를 첨부한 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A second embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 2 실시예에 대한 블록도를 도시한 것으로, 이에 이용되는 이미지 센서부(30)의 출력 단자가 3개인 용례를 예시하기 위한 것이다.FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art, for the purpose of illustrating an example in which three output terminals of the image sensor unit 30 are used.

이해의 편의를 도모하기 위해, 도 1에 도시한 종래 기술에 따른 제 1 실시예와 유사한 기능을 수행하는 구성 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.For convenience of understanding, the same reference numerals will be given to components that perform functions similar to those of the first embodiment according to the prior art shown in FIG.

종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 2 실시예에 있어서, 광학 모듈부(10)는 램프로부터 출력된 삼색광을 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분에 대응하는 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성한다.In the second embodiment of the color image scanning apparatus according to the prior art, the optical module unit 10 reflects the three-color light output from the lamp to the original to color-separated and filtered so that the optical path is incident on the image sensor corresponding to each color component. Form.

이에 따라 삼원색 각각에 대한 이미지 센서로 구성된 이미지 센서부(20)는 상기 광학 모듈부(10)를 통해 입력되는 반사광을 각 색성분의 광량에 비례하도록 상기 각각의 이미지 센서에 전기상으로 결상시킴으로써 상기 아날로그 화상 신호를 획득하게 된다.Accordingly, the image sensor unit 20 configured as an image sensor for each of the three primary colors forms the reflected light input through the optical module unit 10 in an electrical image to the respective image sensors so as to be proportional to the amount of light of each color component. Acquire the signal.

이때, 상기 이미지 센서부(30)를 구성하는 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각각 이미지 센서는 개별적으로 각각의 색성분에 대응하는 아날로그 버퍼부(30)의 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)와 결합된다. 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)는 각각의 색성분에 대응하는 이미지 센서에서 획득한 아날로그 화상 신호를 이미지 센서부(20)의 후단에 전달하고 후단의 일련의 블록단에 의해 아날로그 화상 신호가 왜곡되는 것을 방지하도록 버퍼링하여 각각 청색 신호 증폭부(40a), 녹색 신호 증폭부(40b), 적색 신호 증폭부(40c)로 인가한다.At this time, each of the image sensors corresponding to the red, green, and blue constituting the image sensor unit 30 is a blue analog buffer unit 30a and a green analog buffer of the analog buffer unit 30 respectively corresponding to each color component. The unit 30b is coupled to the red analog buffer unit 30c. The blue analog buffer unit 30a, the green analog buffer unit 30b, and the red analog buffer unit 30c transmit analog image signals acquired by the image sensor corresponding to each color component to the rear end of the image sensor unit 20. A buffer is applied to prevent the analog image signal from being distorted by a series of blocks at a later stage and applied to the blue signal amplifier 40a, the green signal amplifier 40b, and the red signal amplifier 40c, respectively.

이에 따라, 청색 신호 증폭부(40a), 녹색 신호 증폭부(40b), 적색 신호 증폭부(40c)는 각각 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)로부터 출력되는 낮은 전압의 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 기설정된 증폭 이득으로 증폭하여 3:1 멀티플렉서(45)에 입력시킨다. 이후, 3:1 멀티플렉서(45)는 입력된 삼원색의 화상 신호에 대해 구동 클럭에 따라 각 화소에 대한 B,G,R 신호가 교번되면서 선택적으로 출력되도록 함으로써 각각의 화상 신호가 전처리부(50)에 입력되도록 한다.Accordingly, the blue signal amplifying unit 40a, the green signal amplifying unit 40b, and the red signal amplifying unit 40c are the blue analog buffer unit 30a, the green analog buffer unit 30b, and the red analog buffer unit 30c, respectively. The analog image signal output from the low voltage is inputted and amplified with a predetermined amplification gain and input to the 3: 1 multiplexer 45. Thereafter, the 3: 1 multiplexer 45 selectively outputs the B, G, and R signals for each pixel according to the driving clock with respect to the input three primary color image signal, thereby outputting each image signal by the preprocessor 50. To be entered.

전처리부(50)가 입력된 아날로그 화상 신호에 대해 자동 이득 제어(auto gain control), 흑백 보정, 감마 보정 등과 같은 전처리를 수행한 후, 아날로그-디지털 변환을 거쳐 아날로그 화상 신호를 디지털화된 화상 데이터로 변환하면, 이 화상 데이터는 메모리 버퍼부(60)와 호스트 컴퓨터 인터페이스부(70)를 거쳐 호스트 컴퓨터(100)에 전달되거나 저장 매체에 기록한다.The preprocessing unit 50 performs preprocessing such as auto gain control, black and white correction, gamma correction, etc. on the input analog image signal, and then converts the analog image signal into digitized image data through analog-to-digital conversion. Upon conversion, this image data is transferred to the host computer 100 via the memory buffer unit 60 and the host computer interface unit 70 or recorded in the storage medium.

이와 같은 종래 기술에 있어서, 종래 기술의 따른 제 1 실시예의 경우에는 전처리부의 입력 신호 레벨을 맞추기 위해 신호 증폭부가 각 색성분에 대응하는 아날로그 화상 신호를 증폭하게 되는 데, 이미지 센서부가 모든 각 색성분의 아날로그 화상 신호를 하나의 출력 단자를 통해 출력함에 따라 각 색성분에 대해 광감도 특성을 충분하게 반영하기가 어렵다. 통상, 각 색성분 신호의 광감도차가 서로 상이함에 기인하여 출력 레벨의 차이가 커서 일괄적인 증폭도를 적용할 수가 없는 것이 일반적인 데, 각 색성분 신호가 출력되는 타이밍에 동기시켜 적절한 증폭도를 유지해 주기 위해서는 증폭 동작을 수행하기 위한 경로를 변경해 줄 필요가 있다. 종래 기술에 따른 제 1 실시예에 있어서, 아날로그 스위치를 구비하여 화소 단위의 증폭도를 각 색성분 별로 조정하고 있다. 이에 따라 이 회로 소자의 전달 특성에 의해 신호 처리 속도가 저하되어 전체적인 시스템의 처리 성능이 저하되는 현상이 초래되는 문제가 있다.In this conventional technique, in the case of the first embodiment according to the prior art, the signal amplifying unit amplifies an analog image signal corresponding to each color component in order to match the input signal level of the preprocessing unit, and the image sensor unit analogizes all the color components. As the image signal is output through one output terminal, it is difficult to sufficiently reflect the light sensitivity characteristic for each color component. Generally, due to the difference in light sensitivity of each color component signal, the difference in the output level is large, and thus it is not possible to apply amplification degree collectively.Amplification operation is performed in order to maintain proper amplification in synchronization with the timing at which each color component signal is output. You need to change the path to run it. In the first embodiment according to the prior art, an analog switch is provided to adjust the amplification degree in units of pixels for each color component. Accordingly, there is a problem that the signal processing speed is lowered due to the transfer characteristics of the circuit elements, resulting in a decrease in the processing performance of the overall system.

한편, 종래 기술의 따른 제 2 실시예의 경우에는 적색, 녹색, 청색(Red, Green, Blue; R,G,B) 각각에 대해 독립적인 출력 단자를 구비하고 있으므로 각 이미지 센서의 출력은 정해진 타이밍에서 동시에 이루어지나, 이 경우에도 화소 단위의 처리를 위해 동작하는 3:1 멀티플렉서의 동작 지연에 따른 전체적인 시스템 성능의 저하는 피할 수가 없다. 또한, 이미지 센서부가 일정한 간격을 두고 B, G, R 화소에 대해 독립적으로 배열된 센서 구조를 구비함에 따라 최종적으로 화상 데이터를 합성하는 시점에서는 일정한 규칙에 의한 원고 상의 거리차를 보상해 줌으로써 정상적인 칼라 원고의 출력을 얻을 수가 있는 데, 화소 단위의 처리에 의해 각 주 주사 방향에 대한 보정을 수행한 후, 다시 부 주사 방향에 대한 위치 보정이 이루어져야 함에 따라 처리 동작이 복잡해지는 문제가 있다.On the other hand, the second embodiment according to the prior art is provided with independent output terminals for each of the red, green, and blue (R, G, B), so that the output of each image sensor at a predetermined timing Although simultaneous, the degradation of the overall system performance due to the operation delay of the 3: 1 multiplexer operating for pixel processing is inevitable. In addition, the image sensor unit has a sensor structure arranged independently of the B, G, and R pixels at regular intervals, and thus, at the time of finally synthesizing the image data, the normal color is compensated by compensating the distance difference on the original according to a certain rule. Although the output of the original can be obtained, there is a problem that the processing operation becomes complicated as the correction of each main scanning direction is performed by the pixel-based processing, and the position correction of the sub-scanning direction must be performed again.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 점순차 및 선순차 방식의 스캐닝 동작이 가능하고 각각의 이미지 센서에 따른 위치 편차를 간단하게 보정할 수 있는 저렴한 회로 구조를 사용하면서도 고속으로 화상 데이터를 스캐닝할 수 있는 칼라 화상 스캐닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to perform a point-sequence and line-sequential scanning operation and to use a low-cost circuit structure that can easily correct a position deviation according to each image sensor. It is an object of the present invention to provide a color image scanning apparatus capable of scanning image data.

다시 말해서, 본 발명의 목적은 이미지 센서부를 통해 동시에 출력되는 B, G, R의 색성분 신호에 대해 화소 단위로 처리하는 것이 아니라 각 색성분 단위의 처리를 수행함으로써 아날로그 스위치의 지연 시간에 따라 화상 시스템의 처리 속도가 저하되는 것을 방지하도록 하는 한편에 화소 단위로 처리하는 경우에는 각 색성분 신호에 대해 아날로그 신호로 출력되는 화상 신호의 안정화 시간을 고려하기 위해 아날로그 스위치의 지연 시간을 고려한 샘플링 타이밍을 선정하여 각 색성분 신호의 출력에 대해 안정된 샘플링 타이밍을 공통적으로 적용할 수 있음에 따라 신호 처리상의 안정화를 도모할 수 있음으로써 노이즈 발생을 억제하여 화질을 개선할 수 있는 칼라 화상 스캐닝 장치를 제공함에 있다.In other words, an object of the present invention is not to process the color component signals of B, G, and R simultaneously output through the image sensor unit, but to perform the processing of each color component unit. In order to prevent the processing speed from dropping, in the case of processing in the pixel unit, in order to consider the stabilization time of the image signal output as an analog signal for each color component signal, sampling timing considering the delay time of the analog switch is selected and Since a stable sampling timing can be commonly applied to the output of a color component signal, stabilization in signal processing can be achieved, thereby providing a color image scanning apparatus capable of suppressing noise generation and improving image quality.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 화상 시스템의 동작 영역을 제한하는 회로 소자의 영향을 최소로하여 전체적인 시스템의 성능을 향상시키며, 각 색성분 별로 신호 처리를 수행함에 따라 이미지 센서부의 구조에 따른 화상의 합성 시에 발생되는 각 색성분별 화상 데이터의 위치차에 의한 화상 데이터의 정렬을 간단하게 수행할 수 있도록 하고, 저가형의 화상 시스템을 구성하기 위해서 시스템의 소정의 구동 타이밍을 변경하면 점순차로 동작하는 센서에도 적용 가능하도록 한 칼라 화상 스캐닝 장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to improve the performance of the overall system by minimizing the influence of the circuit elements limiting the operating area of the image system, and by performing the signal processing for each color component of the image according to the structure of the image sensor unit It is possible to easily align the image data by the positional difference of the image data for each color component generated at the time of composition, and operate in a dot sequence when the predetermined driving timing of the system is changed in order to construct a low-cost image system. The present invention provides a color image scanning apparatus that can be applied to a sensor.

도 1은 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 1 실시예에 대한 블록도,1 is a block diagram of a first embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art;

도 2는 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 제 2 실시예에 대한 블록도,2 is a block diagram of a second embodiment of a color image scanning apparatus according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예에 대한 블록도,3 is a block diagram of a preferred embodiment of a color image scanning apparatus according to the present invention;

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 적용되는 3라인 칼라 이미지 센서부 및 1 라인 칼라 이미지 센서부의 화소 배열에 대한 일실시예를 간략하게 도시한 예시도,4 and 5 are exemplary diagrams schematically illustrating an embodiment of a pixel arrangement of a three-line color image sensor unit and a one-line color image sensor unit, respectively, applied to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 3라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우의 동작 타이밍을 도시한 타이밍,6 is a timing diagram showing an operation timing when the color image scanning apparatus according to the present invention uses a three-line color image sensor;

도 7은 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 1라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우의 동작 타이밍을 도시한 타이밍도이다.Fig. 7 is a timing chart showing the operation timing when the color image scanning apparatus according to the present invention uses a one-line color image sensor.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 스캐닝 제어부 2 : 롬1: scanning control unit 2: ROM

3 : 램 10 : 광학 모듈부3: RAM 10: Optical module part

11 : 스텝 모터부 12 : 램프11 step motor 12 lamp

13 : 램프 드라이버 20 : 이미지 센서부13 lamp driver 20 image sensor unit

30 : 아날로그 버퍼부 30a : 적색 아날로그 버퍼부30: analog buffer section 30a: red analog buffer section

30b : 녹색 아날로그 버퍼부 30c : 청색 아날로그 버퍼부30 b: green analog buffer part 30 c: blue analog buffer part

41 : 아날로그 스위치 42 : 신호 증폭부41: analog switch 42: signal amplifier

45 : 3:1 멀티플렉서 50 : 전처리부45: 3: 1 multiplexer 50: preprocessor

60 : 메모리 버퍼부 70 : 인터페이스부60: memory buffer unit 70: interface unit

80 : 호스트 컴퓨터80: host computer

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치는, 원고의 광학적 농도를 광전 변환을 통해 아날로그 화상 신호로 변환하여 전처리를 수행한 후, 디지털화된 화상 데이터로 변환하여 호스트 컴퓨터에 전송하는 칼라 화상 스캐닝 장치에 있어서,The color image scanning apparatus according to the present invention for achieving the object of the present invention, after converting the optical density of the document into an analog image signal through photoelectric conversion to perform a pre-processing, and then converted to digitized image data to a host computer A color image scanning device for transmitting to

일련의 스캐닝 동작을 수행하기 위한 타이밍 신호를 발생하고 전체적인 시스템의 동작을 관장하는 스캐닝 제어부와, 램프로부터 출력된 삼색광을 상기 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분의 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성하는 광학 모듈부와, 상기 광학 모듈부를 통해 입력되는 각 색성분의 광량에 비례하는 색정보를 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 아날로그 화상 신호로 광전 변환하는 이미지 센서부와, 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 획득한 상기 아날로그 화상 신호를 각 색성분의 아날로그 버퍼를 통해 버퍼링하는 아날로그 버퍼부와, 상기 스캐닝 제어부에서 공급하는 신호에 따라 상기 아날로그 버퍼부로부터 입력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호를 선택적으로 출력하는 3:1 멀티플렉서와, 상기 3:1 멀티플렉서로부터 출력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호에 맞는 증폭도를 선택하는 아날로그 스위치와, 상기 아날로그 버퍼부로부터 출력된 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 상기 아날로그 스위치가 선택한 증폭도로 증폭하는 신호 증폭부를 포함하는 것이 특징이다.The scanning control unit generates a timing signal for performing a series of scanning operations and controls the operation of the whole system, and the optical path is reflected to the document by reflecting the trichromatic light output from the lamp to the original to be incident on the image sensor of each color component. An optical sensor unit for forming and an image sensor unit for photoelectrically converting color information proportional to the amount of light of each color component inputted through the optical module unit into an analog image signal through the image sensor of each color component, and the image sensor of each color component An analog buffer unit for buffering the analog image signal acquired through the analog buffer of each color component, and selectively outputting the analog image signal of each color component input from the analog buffer unit according to a signal supplied from the scanning controller 3: 1 multiplexer, and 3: 1 And an analog switch for selecting an amplification degree suitable for the analog image signal of each color component output from the multiplexer, and a signal amplification unit for receiving the analog image signal output from the analog buffer unit and amplifying the signal at an amplification selected by the analog switch. Is characteristic.

본 발명의 특징에 있어서, 상기 이미지 센서부와 상기 아날로그 스위치 및 상기 멀티플렉서는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호의 선택 타이밍을 각 색성분과 각 화소 별로 선택함에 따라 선순차 및 점순차 화상 스캐닝의 전환이 가능하도록 한 것이 바람직하다.In an aspect of the present invention, the image sensor unit, the analog switch, and the multiplexer can switch between linear and point-sequential image scanning by selecting a timing of selecting an analog image signal of each color component for each color component and each pixel. It is desirable to do so.

또한, 상기 이미지 센서부는 동일 주사 라인 상에 각 색성분의 화소가 나란히 배열된 형태를 가진 1 라인 이미지 센서와 각 색성분의 색필터로 구비하여 각 색성분의 광량에 비례하는 색정보를 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 상기 아날로그 화상 신호로 광전 변환하는 것이 바람직하다.The image sensor may include a one-line image sensor having a form in which pixels of each color component are arranged side by side on the same scan line and a color filter of each color component to provide color information proportional to the amount of light of each color component. It is preferable to photoelectrically convert the analog image signal through a sensor.

한편, 상기 이미지 센서부는 각 색성분이 위치차를 가지고 라인별로 분리된 3 라인 이미지 센서와 각 색성분의 색필터로 구비하여 각 색성분의 광량에 비례하는 색정보를 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 상기 아날로그 화상 신호로 광전 변환하며, 상기 스캐닝 제어부는 상기 위치차를 상기 호스트 컴퓨터에 전송하여 화상 합성 시에 이용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the image sensor unit is provided with a three-line image sensor and the color filter of each color component separated by line with each color component has a position difference, the color information proportional to the amount of light of each color component through the image sensor of each color component Photoelectric conversion to an image signal is preferred, and the scanning control unit transmits the position difference to the host computer so that the scanning control unit can use the image signal.

그리고, 상기 아날로그 스위치 및 상기 멀티플렉서는 각 색성분 별 선택 신호를 이용하여 유효 화상 전송 구간을 선택하여 출력하도록 하는 것이 더욱 더 바람직하다.The analog switch and the multiplexer may further select and output an effective image transmission section using a selection signal for each color component.

본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the color image scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 3은 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예에 대한 블록도를 나타낸 것이다.3 shows a block diagram of a preferred embodiment of a color image scanning apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예는 도 3에 도시한 바와 같이, 원고의 광학적 농도를 디지털화한 화상 데이터로 변환하여 전송하는 화상 스캐닝 장치에 있어서: 일련의 스캐닝 동작을 수행하기 위한 타이밍 신호를 발생하고 전체적인 시스템의 동작을 관장하는 스캐닝 제어부(1);A preferred embodiment of the color image scanning apparatus according to the present invention is an image scanning apparatus for converting and transmitting an optical density of an original into digitized image data as shown in FIG. 3: Timing for performing a series of scanning operations A scanning control unit 1 for generating signals and managing the operation of the overall system;

상기 스캐닝 제어부(1)가 정해진 순서에 따라 스캐닝 시스템을 제어할 수 있도록 일정한 흐름을 가진 프로그램 및 참조 데이터를 저장하고 있는 롬(2);A ROM (2) for storing the program and the reference data having a certain flow so that the scanning control unit (1) can control the scanning system in a predetermined order;

상기 스캐닝 제어부가 시스템을 제어하는 동안에 발생되는 임시 데이터를 저장하는 역할을 수행하는 램(3);A RAM (3) for storing temporary data generated while the scanning control unit controls the system;

원고의 화상 정보를 반사되는 광량으로 판독하기 위해 적색, 녹색, 청색의 삼색광을 출력하는 램프(12);A lamp 12 for outputting tricolor light of red, green, and blue to read the image information of the original with the amount of reflected light;

상기 램프(12)를 구동하기 위해 적절한 시점에 상기 스캐닝 제어부(1)로부터 제어 신호를 입력받아 상기 램프(12)를 점등/소등하는 램프 드라이버(13);A lamp driver 13 for turning on / off the lamp 12 by receiving a control signal from the scanning controller 1 at an appropriate time to drive the lamp 12;

상기 램프(12)로부터 출력된 삼색광을 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분에 대응하는 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성하는 광학 모듈부(10);An optical module unit (10) for reflecting the tricolor light output from the lamp (12) to an original to perform color separation filtering to form an optical path to be incident on an image sensor corresponding to each color component;

상기 광학 모듈부(10)를 정해진 해상도로 원고의 부 주사 방향으로 이동시키기 위해 상기 스캐닝 제어부(1)로부터 구동 신호를 받아 동작하는 스텝 모터부(11);A step motor unit (11) which operates by receiving a drive signal from the scanning control unit (1) to move the optical module unit (10) in the sub-scanning direction of the original at a predetermined resolution;

상기 광학 모듈부(10)를 통해 입력되는 광량에 비례하여 광의 삼원색인 B, G, R 각각의 색정보를 전기적인 아날로그 신호로 광전 변환하는 이미지 센서부(20);An image sensor unit 20 that photoelectrically converts color information of each of B, G, and R, which are three primary colors of light, into an electrical analog signal in proportion to the amount of light input through the optical module unit 10;

적색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 청색 아날로그 버퍼부(30c)를 구비하여 각 이미지 센서에서 획득한 아날로그 화상 신호를 이미지 센서부(20)의 후단에 전달하고 후단의 회로에 의해 아날로그 화상 신호가 왜곡되는 것을 방지하도록 버퍼링하는 아날로그 버퍼부(30);A red analog buffer unit 30a, a green analog buffer unit 30b, and a blue analog buffer unit 30c are provided to transfer the analog image signal acquired by each image sensor to the rear end of the image sensor unit 20, and the circuit of the rear stage. An analog buffer unit 30 for buffering the analog image signal by distortion;

상기 스캐닝 제어부(1)에서 공급하는 신호에 따라 상기 아날로그 버퍼부(30)로부터 입력되는 각 색성분의 아날로그 화상 신호를 선택적으로 출력하는 3:1 멀티플렉서(45);A 3: 1 multiplexer 45 for selectively outputting an analog image signal of each color component input from the analog buffer unit 30 according to a signal supplied from the scanning control unit 1;

상기 3:1 멀티플렉서(45)로부터 출력되는 각 색성분의 아날로그 화상 신호에 맞는 증폭도를 선택하는 아날로그 스위치(41);An analog switch 41 for selecting an amplification degree suitable for an analog image signal of each color component output from the 3: 1 multiplexer 45;

상기 아날로그 버퍼부(45)로부터 출력되는 낮은 전압의 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 후단의 회로에서 처리할 수 있도록 아날로그 스위치(41)가 선택한 증폭도로 증폭하는 신호 증폭부(42);A signal amplifying unit 42 for receiving the low voltage analog image signal output from the analog buffer unit 45 and amplifying the analog image signal at an amplification selected by the analog switch 41 so as to be processed by a circuit of a subsequent stage;

상기 신호 증폭부(42)의 출력을 입력받아 흑백 보정처리를 수행하고 아날로그-디지털 변환하여 디지털 화상 데이터로 출력하는 전처리부(50);A preprocessing unit (50) which receives the output of the signal amplifying unit (42), performs black and white correction processing, and converts the analog-digital conversion into digital image data;

상기 전처리부(50)의 출력을 버퍼링하는 메모리 버퍼부(60); 및A memory buffer unit 60 for buffering the output of the preprocessor unit 50; And

상기 메모리 버퍼부(60)에 저장된 화상 데이터를 일정한 전송 규격에 따라 호스트 컴퓨터에 전송하는 인터페이스부(70)로 구성된다.And an interface unit 70 for transmitting the image data stored in the memory buffer unit 60 to the host computer in accordance with a predetermined transmission standard.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.A preferred embodiment of the color image scanning apparatus according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 적용되는 3라인 칼라 이미지 센서부 및 1 라인 칼라 이미지 센서부의 화소 배열에 대한 일실시예를 간략하게 도시한 예시도이다.4 and 5 are exemplary diagrams schematically illustrating an embodiment of the pixel arrangement of the three-line color image sensor unit and the one-line color image sensor unit, respectively, to which the present invention is applied.

3라인 칼라 이미지 센서부는 도 4에서 살펴 볼 수 있는 바와 같이, 각 색성분별로 분리된 3라인 이미지 센서를 가지고 있으며, 각각의 R, G, B의 색필터로 덮여 있어서 입력된 반사광에 대해 투과된 광량에 비례한 출력을 발생한다.As shown in FIG. 4, the three-line color image sensor unit has a three-line image sensor separated for each color component, and is covered with color filters of R, G, and B, respectively, so that the amount of light transmitted for the reflected light is input. Generates output proportional to

각 색성분 별 이미지 센서는 일정한 간격을 두고 분리되어 있는 형태를 취하고 있음에 따라 각 이미지 센서들은 동일한 시점에 원고의 서로 다른 부분을 스캐닝하도록 동작하므로, 화상 데이트를 최종적으로 합성할 경우 각 이미지 센서의 위치차를 보정해 주어야 한다.Since the image sensors for each color component are separated at regular intervals, each of the image sensors operates to scan different portions of the original at the same time, so that the position of each image sensor when the image data is finally synthesized The difference must be corrected.

1 라인 칼라 이미지 센서부는 도 5에 도시한 바와 같이, 동일 라인 상에 R, G, B 화소가 나란히 배열된 형태를 가진 것으로 이러한 형태의 이미지 센서는 점순차 방식(즉, R,G,B, R,G,B......의 순으로 스캐닝하는 방식) 또는 선순차 방식(즉, R,R,R,R,....R, G,G,G,G,.....G, B,B,B,B,.....B순으로 스캐닝하는 방식)이 가능하도록 구성된다.As shown in FIG. 5, the one-line color image sensor unit has a form in which R, G, and B pixels are arranged side by side on the same line. The image sensor of this type has a dot-sequential method (ie, R, G, B, Scanning in the order of R, G, B ......) or linear order (ie R, R, R, R, ... R, G, G, G, G, ... ..G, B, B, B, B, ..... B in the order of scanning).

본 발명에는 이와 같이 두 형태의 이미지 센서부를 모두 이용하여 각각의 효과적으로 특성을 반영할 수 있는 실시예를 제공할 수 있다.The present invention can provide an embodiment that can effectively reflect the characteristics of each using both types of image sensor as described above.

이하, 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 3라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우를 설명하기로 한다.Hereinafter, a case in which the color image scanning apparatus according to the present invention uses a three-line color image sensor will be described.

우선, 이미지 센서부(20)는 스캐닝 제어부(1)로부터 제공되는 센서 구동 클럭에 따라 기설정된 타이밍에 따라 구동되며, 각 이미지 센서의 해상도에 따라 일정한 화소수의 출력을 발생한다. 스캐닝 제어부(1)는 램프 드라이버(13)에 의해 제어되는 램프(12)에서 방사되어 나오는 광을 집광하여 원고에 쪼여주고 원고의 농도에 비례하여 반사되어 나오는 광량이 일정한 경로를 거쳐 이미지 센서부(20)에 입력되도록 제어한다.First, the image sensor 20 is driven at a preset timing according to the sensor driving clock provided from the scanning controller 1, and generates an output of a constant number of pixels according to the resolution of each image sensor. The scanning control unit 1 collects and radiates the light emitted from the lamp 12 controlled by the lamp driver 13 to the original and passes through a constant path in the amount of light reflected in proportion to the original density of the image sensor unit ( 20) to control the input.

이에 따라 입력된 반사광은 반도체 소자인 칼라 이미지 센서의 특성에 따라 광량의 세기에 비례하는 전압 신호로 변환되어 출력된다.Accordingly, the input reflected light is converted into a voltage signal proportional to the intensity of the light and output according to the characteristics of the color image sensor which is a semiconductor device.

이미지 센서부(20)는 R,G,B 각 색성분에 대해 출력 단자를 가지고 있어서 스캐닝 제어부(1)가 제공하는 센서 구동 펄스에 따라 일정한 시점에 각각의 색성분에 대한 한 화소씩의 아날로그 화상 신호가 출력되도록 구성되어 있다. 각 색성분 별로 출력된 아날로그 화상 신호는 적색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 청색 아날로그 버퍼부(30c)에 각각 입력된다. 적색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 청색 아날로그 버퍼부(30c)는 이미지 센서부(20)의 출력이 후단의 신호 처리부에 전달될 때, 임피던스의 차이나 드라이브 능력에 의해 출력 신호가 왜곡되어 화질을 열화시키는 등의 악영향을 최소화하여 아날로그 화상 신호의 전달 특성을 향상시키는 역할을 수행한다.The image sensor unit 20 has an output terminal for each of the R, G, and B color components, and according to the sensor driving pulse provided by the scanning controller 1, an analog image signal of one pixel for each color component is output at a given time. It is configured to output. The analog image signal output for each color component is input to the red analog buffer unit 30a, the green analog buffer unit 30b, and the blue analog buffer unit 30c, respectively. The red analog buffer unit 30a, the green analog buffer unit 30b, and the blue analog buffer unit 30c output by the difference in impedance or the drive capability when the output of the image sensor unit 20 is transmitted to the signal processing unit at a later stage. It plays a role of improving the transmission characteristics of analog image signals by minimizing adverse effects such as signal distortion and deterioration of image quality.

아날로그 버퍼부(30)를 통해 출력된 개별적인 색성분의 아날로그 화상 신호들은 3:1 멀티플렉서(45)에 입력된다.The analog image signals of the individual color components output through the analog buffer unit 30 are input to the 3: 1 multiplexer 45.

스캐닝 제어부(1)에서 적절한 타이밍으로 제공하는 각 색성분별 선택 신호를 3:1 멀티플렉서(45)에 인가하여 동시에 입력된 삼색광의 아날로그 화상 신호들 중 하나를 선택하여 출력하도록 한다. 선택된 색성분의 아날로그 화상 신호는 아날로그 스위치(41)에 입력되고 이에 따라 아날로그 스위치(41)는 상기 3:1 멀티플렉서(45)로부터 출력되는 각 색성분의 아날로그 화상 신호에 맞는 증폭도를 선택하고, 신호 증폭부(42)는 상기 아날로그 버퍼부(45)로부터 출력되는 낮은 전압의 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 후단의 회로에서 처리할 수 있도록 아날로그 스위치(41)가 선택한 증폭도로 증폭한다.A selection signal for each color component provided by the scanning control unit 1 at an appropriate timing is applied to the 3: 1 multiplexer 45 to select and output one of the analog image signals of the tricolor light input simultaneously. The analog image signal of the selected color component is input to the analog switch 41, and accordingly the analog switch 41 selects an amplification degree suitable for the analog image signal of each color component output from the 3: 1 multiplexer 45, and the signal amplifier Reference numeral 42 amplifies the analog image signal of the low voltage output from the analog buffer unit 45 to an amplification degree selected by the analog switch 41 so as to be processed by a circuit at a later stage.

전처리부(50)는 반도체 소자로 이루어진 광전 변환 소자인 칼라 이미지 센서 고유의 암전류 특성을 보정하기 위한 흑보정 기능, 기준 백색판 및 형광 램프의 발광 특성에 따른 반사광의 세기에 의한 왜곡을 보정하는 백보정 기능, 화질 개선을 위한 콘트라스트 보정 기능, 감마 보정, 아날로그 화상 신호를 변환하는 아날로그-디지털 변환 기능 등과 같은 전처리 동작을 수행하여 아날로그 화상 신호를 원고에 근사한 화상 데이터로 변환한다.The preprocessing unit 50 corrects distortion caused by the intensity of the reflected light according to the black correction function for correcting the dark current characteristic inherent in the color image sensor, which is a photoelectric conversion element composed of a semiconductor element, and the light emission characteristics of the reference white plate and the fluorescent lamp. A preprocessing operation such as a correction function, a contrast correction function for improving image quality, a gamma correction, and an analog-to-digital conversion function for converting an analog image signal is performed to convert the analog image signal into image data that approximates an original.

흑백 보정 기능을 수행하기 위해 필요한 보정 데이터들은 시스템에 전원이 인가되고 나서 초기화 동작을 수행하는 동안에 기본 초기화 동작의 하나로 수행되며, 보정 데이터를 생성하여 흑백 보정 메모리에 저장해 두고 실제 원고를 스캐닝하는 동안에는 스캐닝하는 동안에는 흑백 보정 메모리에 저장되어 있는 데이터를 독출하여 필요한 연산에 따라 보정 동작을 수행한다. 흑백 보정의 수행이 완료되면, 아날로그 화상 신호는 최종적으로 디지털화한 화상 데이터로 변환되어 출력된다. 디지털 데이터로 변환된 화상 데이터는 메모리 버퍼부(60)에 일시적으로 저장되고 인터페이스부(70)와 호스트 컴퓨터(100)의 상황에 따라 전송 가능한 경우에 메모리 버퍼부(70)로부터 화상 데이터를 독출하여 호스트 컴퓨터(100)에 전송함으로써 원고 스캐닝 동작을 완료하게 된다.The correction data required to perform the black and white correction function is performed as one of the basic initialization operations during the initialization operation after the power is supplied to the system.The correction data is generated and stored in the black and white correction memory to be scanned while scanning the actual document. In the meantime, the data stored in the black and white correction memory are read and the correction operation is performed according to the required operation. When the black and white correction is completed, the analog image signal is converted into finally digitized image data and output. The image data converted into digital data is temporarily stored in the memory buffer unit 60, and the image data is read out from the memory buffer unit 70 when it can be transferred in accordance with the situation of the interface unit 70 and the host computer 100. The document scanning operation is completed by transmitting to the host computer 100.

스캐닝 제어부(1)는 화상 데이터를 호스트 컴퓨터(100)에 전송할 목적으로, 스캐닝 동작의 준비 상태 등을 점검하기 위해 스캐닝 동작 전에 여러 가지 관련 데이터를 교환하는 데, 현재 사용하는 이미지 센서형, 이미지 센서의 각 색성분별 위치차, 해상도에 따른 보정 라인수 등의 정보를 제공하게 된다.The scanning control unit 1 exchanges various related data prior to the scanning operation to check the readiness of the scanning operation, etc. for the purpose of transmitting image data to the host computer 100. Information such as the positional difference for each color component and the number of correction lines according to the resolution is provided.

한편, 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 도 4에 도시한 3라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우에는 각 색성분의 이미지 센서의 위치 변위에 따른 보정을 해주기 위해 시스템에 채용된 칼라 이미지 센서부에 대해 각 색성분 간의 위치차가 스캐닝 동작 시에 적용되는 해상도를 기준으로 몇 라인 차이가 있는지를 호스트 컴퓨터(100)에 알려준다. 이 정보는 스캐닝 동작이 완료된 후, 호스트 컴퓨터(100) 상의 임의의 영역에 저장되어 있는 화상 데이터를 독출하여 표시 수단에 디스플레이하는 시점에 각 색성분의 화상 데이터를 이용한 화상 합성 시에 유용한 데이터로 이용된다.On the other hand, when the color image scanning apparatus according to the present invention uses the three-line color image sensor shown in Fig. 4, the color image sensor unit employed in the system to correct the positional displacement of the image sensor of each color component is used. The host computer 100 tells the host computer 100 how many line differences exist based on the resolution applied during the scanning operation. After the scanning operation is completed, this information is used as data useful for image synthesis using image data of each color component at the time of reading image data stored in an arbitrary area on the host computer 100 and displaying it on the display means. .

이하, 본원에 대한 이해를 돕기 위해, 본 발명의 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 3라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우의 타이밍을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, for better understanding of the present application, the timing when the color image scanning apparatus according to the present invention uses the three-line color image sensor will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 3라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우의 동작 타이밍을 도시한 타이밍도이다.6 is a timing diagram showing an operation timing when the color image scanning apparatus according to the present invention uses a three-line color image sensor.

도 6의 (a)와 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)는 각각 이미지 센서부(20)로부터 출력되는 B,G,R 색성분의 아날로그 화상 신호를 나타낸 것으로, 각각의 부 주사 방향의 한 라인에 대한 유효 구간 신호를 나타낸 것이며, 해당 신호가 로우 상태인 구간에서 아날로그 화상 신호가 출력되고 있음을 예시하고 있다.6 (a), 6 (b) and 6 (c) show analog image signals of B, G, and R color components output from the image sensor unit 20, respectively. It shows a valid section signal for one line, and illustrates that an analog image signal is being output in a section in which the signal is in a low state.

도 6의 (d)는 부 주사 방향에 대해 한 라인에 대한 노광 시간을 나타내는 신호로, 이 신호가 로우 상태인 동안에는 원고에서 반사되어 나오는 광이 광학 모듈부(10)를 통해 이미지 센서부(20)에 입력됨으로 뜻하는 데, 즉, 이 기간 동안 광량에 비례한 전하가 이미지 센서부(20)에 축적된다. 또한, 이 신호가 하이 상태인 동안에는 이미지 센서부(20)에 축적된 전기적인 신호인 아날로그 화상 신호가 이미지 센서부(20)의 아날로그 쉬프트 레지스터(analogue shift register)에 저장되는 시점을 알려주는 신호이다.FIG. 6D is a signal representing an exposure time for one line in the sub-scanning direction. While the signal is in a low state, light reflected from the original is reflected through the optical module unit 10 to the image sensor unit 20. ), That is, charges proportional to the amount of light are accumulated in the image sensor unit 20 during this period. In addition, while the signal is in a high state, the analog image signal, which is an electrical signal accumulated in the image sensor unit 20, is a signal indicating the time point at which the analog shift register of the image sensor unit 20 is stored. .

도 6의 (e)는 본 발명의 화상 스캐닝 장치로부터 호스트 컴퓨터(100)로 전송되는 화상 데이터의 유효 구간을 알려주는 신호이다. 도 6의 (d)는 이미지 센서부(20)의 각 색성분 간의 위치차가 부 주사 방향의 1라인이라고 가정한 것으로, 광학 모듈부(10)가 맨 처음 주 주사 라인을 스캐닝할 때, B(청색) 성분에 대한 신호 출력만 유효하고 두 번째 라인에 대해서는 B(청색),G(녹색) 성분에 대한 신호만 유효하며, 세 번째 라인의 신호 출력에 대해서는 B(청색),G(녹색),R(적색) 성분의 신호 출력이 모두 유효함을 보여주고 있다.6E is a signal indicating the valid section of the image data transmitted from the image scanning apparatus of the present invention to the host computer 100. 6D assumes that the position difference between the color components of the image sensor unit 20 is one line in the sub scanning direction. When the optical module unit 10 scans the first main scanning line, B (blue) ) Only the signal output for the component is valid, only the signal for the B (blue) and G (green) components for the second line is valid, and for the signal output for the third line, B (blue), G (green), R It shows that the signal outputs of the (red) component are all valid.

도 6의 (f)는 스캐닝 제어부(1)로부터 3:1 멀티플렉서(45) 및 아날로그 스위치(41)에 제공되는 각 색성분별 선택 신호를 나타낸 것으로, 이 신호가 현재 어떤 색성분의 아날로그 화상 신호가 처리되고 있는지를 나타내는 것이다. 다시 말해서, 스캐닝 제어부(1)로부터 출력되는 선택 신호의 값이 '0'일 경우에는 B(청색) 성분, '1'일 경우에는 G(녹색) 성분, '2'일 경우에는 R(적색) 성분을 선택하며, '3'일 경우에는 하이 상태의 신호가 선택되도록 구성되어 있다.FIG. 6 (f) shows a selection signal for each color component provided from the scanning controller 1 to the 3: 1 multiplexer 45 and the analog switch 41, and this signal is currently processed by an analog image signal of a certain color component. It indicates whether it is being done. In other words, when the value of the selection signal output from the scanning control unit 1 is '0', the B (blue) component, when '1' is the G (green) component, and when the value is '2', R (red) The component is selected, and in the case of '3', the high state signal is selected.

본 발명에서는 각각의 색성분의 아날로그 화상 신호에 대해 라인 단위로 처리가 이루어지고 있으므로 3:1 멀티플렉서(45)나 아날로그 스위치(41)의 지연 시간이 전화소에 대해 공통적으로 적용됨에 따라 아날로그-디지털 변환 시에 중요하게 작용하는 타이밍의 조정이 비교적 간단하게 이루어질 수 있다.In the present invention, the analog image signal of each color component is processed line by line, so that the delay time of the 3: 1 multiplexer 45 or the analog switch 41 is commonly applied to the telephone office, so that the analog-to-digital conversion is performed. The adjustment of the timing, which is important for the time, can be made relatively simple.

도 6의 (g)는 부 주사 방향으로 광학 모듈부(10)를 이동시켜 전체적인 원고에 대한 화상 데이터의 획득이 가능하도록 해주는 스텝 모터부(11)의 구동 펄스를 나타내는 것이다. 부 주사 방향의 각 라인에 대해 각 색성분별로 처리가 이루어지므로 B,G,R 색성분의 아날로그 화상 신호의 처리가 모두 끝난 시점에서 부 주사 방향에 대해 한 라인씩 이동하게 되는 것이다.FIG. 6G illustrates a drive pulse of the step motor unit 11 which allows the optical module unit 10 to be moved in the sub-scanning direction so that image data for the entire original can be obtained. Since the processing is performed for each color component for each line in the sub-scanning direction, the line is moved one line with respect to the sub-scanning direction when the processing of the analog image signal of the B, G, and R color components is completed.

본 발명에서는 도 5에 나타낸 바와 같이 각각 본 발명에 적용되는 1 라인 칼라 이미지 센서부에 대해서도 적용 가능하며 스캐닝 제어부(1)의 제어에 따라 각 화소의 출력에 대해 한 화소씩 처리가 이루어지도록 적용할 수도 있는 데, 이 경우에는 주 주사 방향의 한 라인에 대해 B,G,R 색성분에 해당하는 화소를 배치하고 있으므로 라인 위치차에의한 보정은 고려하지 않아도 된다.In the present invention, as shown in FIG. 5, the present invention is also applicable to the one-line color image sensor unit which is applied to the present invention, respectively, and is applied to process one pixel for each pixel output under the control of the scanning controller 1. In this case, since the pixels corresponding to the B, G, and R color components are arranged in one line in the main scanning direction, correction by the line position difference does not need to be considered.

이하, 본 발명의 따른 칼라 화상 스캐닝 장치가 1라인 칼라 이미지 센서를 이용할 경우의 타이밍을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the timing when the color image scanning apparatus according to the present invention uses the one-line color image sensor will be described with reference to FIG. 7.

도 7의 (a)와 도 7의 (b) 및 도 7의 (c)는 각각 이미지 센서부(20)로부터 출력되는 B,G,R 색성분의 아날로그 화상 신호를 나타낸 것으로, 각각의 부 주사 방향의 한 라인에 대한 유효 구간 신호를 나타낸 것이며, 해당 신호가 로우 상태인 구간에서 아날로그 화상 신호가 출력되고 있음을 예시하고 있다.7 (a), 7 (b), and 7 (c) show analog image signals of B, G, and R color components output from the image sensor unit 20, respectively. It shows a valid section signal for one line, and illustrates that an analog image signal is being output in a section in which the signal is in a low state.

도 7의 (f)는 이미지 센서부(20)에 축적된 전하를 아날로그 쉬프트 레지스터로 전송하라는 신호로, 이 신호가 하이 상태로 되는 시점까지가 부 주사 방향의 한 라인에 대한 처리 시간을 나타내는 것이다.FIG. 7F is a signal for transferring the charge accumulated in the image sensor unit 20 to the analog shift register, and indicates the processing time for one line in the sub-scan direction until the time when the signal becomes high. .

도 7의 (g)는 스텝 모터부(11)가 부 주사 방향 한 라인에 해당하는 거리를 이동하는 신호로써 이 경우에는 도 7의 (f)의 신호와 동기가 되어 진행된다. 도 7의 (e)는 각 화소에 대한 3:1 멀티플렉서(45) 및 아날로그 스위치(41)의 각 화소별 선택 신호이며, 도 7의 (d)는 도 7의 (e)의 신호에 따라 각각 선택되어 처리되는 화소를 나타낸 것이다.FIG. 7G is a signal in which the step motor unit 11 moves a distance corresponding to one line in the sub-scanning direction, and in this case, proceeds in synchronization with the signal of FIG. 7F. FIG. 7E is a selection signal for each pixel of the 3: 1 multiplexer 45 and the analog switch 41 for each pixel, and FIG. 7D is shown according to the signal of FIG. The selected and processed pixels are shown.

본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.Since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, a person having ordinary skill in the art can easily make other variations from other embodiments of the present invention. As can be added, it is apparent that all embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 원고의 광학적 농도를 광전 변환을 통해 아날로그 화상 신호로 변환하여 전처리를 수행한 후, 디지털화된 화상 데이터로 변환하여 호스트 컴퓨터에 전송하는 칼라 화상 스캐닝 장치에 있어서,As described in detail above, in a color image scanning apparatus for converting an optical density of an original into an analog image signal through photoelectric conversion, performing preprocessing, and then converting the digitized image data to a host computer,

일련의 스캐닝 동작을 수행하기 위한 타이밍 신호를 발생하고 전체적인 시스템의 동작을 관장하는 스캐닝 제어부와, 램프로부터 출력된 삼색광을 상기 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분의 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성하는 광학 모듈부와, 상기 광학 모듈부를 통해 입력되는 각 색성분의 광량에 비례하는 색정보를 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 아날로그 화상 신호로 광전 변환하는 이미지 센서부와, 상기 각 색성분의 이미지 센서를 통해 획득한 상기 아날로그 화상 신호를 각 색성분의 아날로그 버퍼를 통해 버퍼링하는 아날로그 버퍼부와, 상기 스캐닝 제어부에서 공급하는 신호에 따라 상기 아날로그 버퍼부로부터 입력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호를 선택적으로 출력하는 3:1 멀티플렉서와, 상기 3:1 멀티플렉서로부터 출력되는 상기 각 색성분의 아날로그 화상 신호에 맞는 증폭도를 선택하는 아날로그 스위치와, 상기 아날로그 버퍼부로부터 출력된 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 상기 아날로그 스위치가 선택한 증폭도로 증폭하는 신호 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따르면, 이미지 센서부를 통해 동시에 출력되는 B, G, R의 색성분 신호에 대해 화소 단위만로 처리하는 것이 아니라 각 색성분 단위의 처리를 수행함으로써 아날로그 스위치의 지연 시간에 따라 화상 시스템의 처리 속도가 저하되는 것을 방지하도록 하는 한편에 화소 단위로 처리하는 경우에는 각 색성분 신호에 대해 아날로그 신호로 출력되는 화상 신호의 안정화 시간을 고려하기 위해 아날로그 스위치의 지연 시간을 고려한 샘플링 타이밍을 선정하여 각 색성분 신호의 출력에 대해 안정된 샘플링 타이밍을 공통적으로 적용할 수 있음에 따라 신호 처리상의 안정화를 도모할 수 있음으로써 노이즈 발생을 억제하여 화질을 개선할 수 있는 이점이 있다.The scanning control unit generates a timing signal for performing a series of scanning operations and controls the operation of the whole system, and the optical path is reflected to the document by reflecting the trichromatic light output from the lamp to the original to be incident on the image sensor of each color component. An optical sensor unit for forming and an image sensor unit for photoelectrically converting color information proportional to the amount of light of each color component inputted through the optical module unit into an analog image signal through the image sensor of each color component, and the image sensor of each color component An analog buffer unit for buffering the analog image signal acquired through the analog buffer of each color component, and selectively outputting the analog image signal of each color component input from the analog buffer unit according to a signal supplied from the scanning controller 3: 1 multiplexer, and 3: 1 And an analog switch for selecting an amplification degree suitable for the analog image signal of each color component output from the multiplexer, and a signal amplification unit for receiving the analog image signal output from the analog buffer unit and amplifying the signal at an amplification selected by the analog switch. According to an exemplary embodiment of the present invention, the B, G, and R color signals simultaneously output through the image sensor unit are processed not only in the pixel unit, but in each color component unit, thereby performing an image according to the delay time of the analog switch. In order to prevent the processing speed of the system from deteriorating, in the case of processing in the pixel unit, sampling timing considering the delay time of the analog switch is selected to consider the stabilization time of the image signal output as an analog signal for each color component signal. Each color By being minute it can be stabilized in the signal processing according to that can be common to a stable sampling timing for the output signal there is an advantage that can suppress the noise to improve image quality.

Claims

In the color image scanning apparatus for converting the optical density of the document into an analog image signal through a photoelectric conversion to perform a pre-processing, and then converted to digitized image data and transmitted to the host computer,

The scanning control unit generates a timing signal for performing a series of scanning operations and controls the operation of the whole system. An optical sensor unit for forming and an image sensor unit for photoelectrically converting color information proportional to the amount of light of each color component inputted through the optical module unit into an analog image signal through the image sensor of each color component, and the image sensor of each color component An analog buffer unit for buffering the analog image signal acquired through the analog buffer of each color component, and selectively outputting the analog image signal of each color component input from the analog buffer unit according to a signal supplied from the scanning controller A multiplexer to perform the multiplexing And an analog switch for selecting an amplification degree suitable for the analog image signal of each color component output from the digital signal, and a signal amplifier for receiving the analog image signal output from the analog buffer unit and amplifying the signal at an amplification selected by the analog switch. A color image scanning device characterized by the above-mentioned.

The image sensor of claim 1, wherein the image sensor unit, the analog switch, and the multiplexer select a timing of selecting the analog image signal of each color component for each color component and each pixel so as to enable switching between line sequential and point sequential image scanning. A color image scanning device, characterized in that.

The image sensor of claim 1, wherein the image sensor unit comprises a one-line image sensor having a form in which pixels of each color component are arranged side by side on the same scan line and a color filter of each color component to provide color information proportional to the amount of light of each color component. And a photoelectric conversion into the analog image signal through an image sensor of each color component.

The image sensor of claim 1, wherein the image sensor comprises a three-line image sensor having color differences of each color component and a line filter separated by lines, and color information proportional to the amount of light of each color component. And a photoelectric conversion into the analog image signal through a color image scanning device.

The color image scanning apparatus according to claim 4, wherein the scanning control unit transmits the position difference to the host computer so that the scanning control unit can use the image difference.

The color image scanning apparatus of claim 1, wherein the analog switch and the multiplexer select and output an effective image transmission section using a selection signal for each color component.

The color multiplexer of claim 1, wherein the multiplexer is a 3: 1 multiplexer which receives a red analog image signal, a green analog image signal, and a blue analog image signal and selectively outputs analog image signals of one color component, respectively. Image scanning device.