JP5021551B2 - Image reading apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、原稿を読み取ることにより生成されるアナログ画像データ信号を、所定のサンプルホールドタイミングで、サンプリングして、サンプリングした前記アナログ画像データ信号を一定時間保持して出力し、前記サンプルホールド回路からの出力を量子化した画像データに変換し、前記画像データに対して画像処理を行う画像読取装置および方法に関する。 The present invention samples an analog image data signal generated by reading a document at a predetermined sample and hold timing, holds the sampled analog image data signal for a certain period of time, and outputs it from the sample and hold circuit. The present invention relates to an image reading apparatus and method for converting the output of the above into quantized image data and performing image processing on the image data.
一般に、原稿画像を読み取る画像読取装置では、原稿台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をラインイメージセンサに入射させて原稿を読み取り、該ラインイメージセンサから出力されるアナログ画像信号をサンプリングし、デジタル信号に変換して読取画像データを形成している。 In general, in an image reading apparatus that reads a document image, a document placed on a document table is exposed by an exposure device, the reflected light of the document is incident on a line image sensor, the document is read, and output from the line image sensor. The analog image signal is sampled and converted into a digital signal to form read image data.
図15は、画像読取装置の光学系の構成例を示している。図15において、画像読取装置の筐体1の上面には、コンタクトガラス2(原稿台)が配設されており、このコンタクトガラス2には、読取原稿3が載置される。通常、読取原稿3の背面には、読取原稿3の読取面をコンタクトガラス2へ密着させるための圧板が設けられているが、図15では、省略している。また、コンタクトガラス2の左端(読取開始位置)には、シェーディング補正用の白基準画像を構成するため白基準板4が設けられている。
FIG. 15 shows a configuration example of an optical system of the image reading apparatus. In FIG. 15, a contact glass 2 (original platen) is disposed on the upper surface of the
ランプ5は、読取原稿3の原稿面を照明するものであり、原稿面からの反射光は、第1ミラー6、第2ミラー7、および、第3ミラー8を順次反射して、レンズ11に入射し、レンズ11により集束されて、読取制御基板12に設けられたCCDラインイメージセンサ13に照射される。
The lamp 5 illuminates the document surface of the
また、ランプ5と第1ミラー6は、第1キャリッジ9に搭載されて副走査方向SSへ往復移動されるとともに、第2ミラー7および第3ミラー8は、第2キャリッジ10に搭載されて副走査方向SSへ往復移動する。また、コンタクトガラス2からCCDラインイメージセンサ13までの光路長を維持するために、第2キャリッジ10は、第1キャリッジ9の1/2の速度で移動される。
The lamp 5 and the first mirror 6 are mounted on the
また、スキャナモータ14は、第1キャリッジ9および第2キャリッジ10を駆動するためのモータである。
The
図16は、CCDラインイメージセンサ13の出力からデジタル画像信号を得るまでの従来の信号処理部のブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram of a conventional signal processing unit from the output of the CCD
まず、CCDラインイメージセンサ13から駆動パルスに同期して画像信号が出力される。この画像信号は、バッファ回路22(通常はエミッタフォロワ回路で構成される)を介してコンデンサ23によって交流結合され、信号処理集積回路装置(AFE:Analog Front End)28に入力される。
First, an image signal is output from the CCD
信号処理集積回路装置28は、クランプ回路24、サンプルホールド回路(S/H:Sample−Hold)25、増幅回路(PGA:Programmable Gain Amplifier)26、アナログ/デジタル変換回路(ADC:Analog−Digital Converter)27を集積化して搭載した回路である。信号処理集積回路装置28に入力された画像信号は、まずクランプ回路24に入力され、クランプ回路24によりクランプ信号CLPの入力タイミングで、画像信号の黒オフセットレベルが所定の電位にクランプされる。
The signal processing
サンプルホールド回路(S/H)25は、サンプルホールドパルスSHDの入力タイミングで、クランプ回路24から出力される画像信号をサンプリングし、サンプリングした画像信号を一定時間保持することによって画像信号を連続したアナログ画像信号として出力する。その後、増幅回路(PGA)26はアナログ画像信号の出力を一定レベルに増幅し、次いで、アナログ/デジタル変換回路(ADC)27が、増幅されたアナログ画像信号を、変換タイミング信号ADCLKの入力タイミングで、例えば10ビットのデジタル画像信号(画像データ)に変換する。
The sample hold circuit (S / H) 25 samples the image signal output from the
このようにして得られたデジタル画像信号は、後段の画像処理部(図示せず)に伝送され、画像処理部内のシェーディング補正回路(図示せず)においてランプ5で照射された白基準板の反射光をCCDラインイメージセンサ13で読み取ることにより、所定の濃度のレベルが得られ、CCDラインイメージセンサ13の感度バラツキや照射系の配光ムラを補正され、さらにはγ補正などのデジタル処理がなされる。
The digital image signal thus obtained is transmitted to a subsequent image processing unit (not shown), and reflected from the white reference plate irradiated by the lamp 5 in a shading correction circuit (not shown) in the image processing unit. By reading the light with the CCD
また、CCDラインイメージセンサ13および信号処理集積回路装置28の駆動に必要な信号は、発振器(OSC)29の出力信号をもとにタイミング信号発生回路1630で生成され、CCDイメージセンサ13や信号処理集積回路装置28の各回路に入力される。
A signal necessary for driving the CCD
タイミング信号発生回路1630は、PLL回路30aと、デバイダ/位相調整回路1630b,1630c,1630d,1630e,1630fと、バッファ30pとを備えている。
The timing
発振器(OSC)29の出力信号は、PLL回路30aにより逓倍された後、CCDラインイメージセンサ13の画像光のサンプリングなどに用いられるクロックφ1,φ2、および、タイミング信号TGを形成するデバイダ/位相調整回路1630b、CCDラインイメージセンサ13の信号出力に用いられるクロックφ2L,CPおよびリセット信号RSを形成するデバイダ/位相調整回路1630c、クランプ回路24に出力するクランプ信号CLPを形成するデバイダ/位相調整回路1630d、サンプルホールド回路(A/H)25に出力するサンプルホールドパルスSHDを形成するデバイダ/位相調整回路1630e、アナログ/デジタル変換回路27に出力する変換タイミング信号ADCLKを形成するデバイダ/位相調整回路1630fに出力され、それぞれのデバイダ/位相調整回路1630b,1630c,1630d,1630e,1630fにより、適宜に分周されて、必要なタイミング信号が形成される。
ここで、クロックφ1、φ2は、CCDラインイメージセンサ13内のフォトダイオードアレイから得られた信号電荷をアナログシフトレジスタに転送した後、アナログシフトレジスタ上で電荷転送を行うための転送クロックである。TG信号は、露光時間と露光時間の間にフォトダイオードに蓄積された電荷をアナログシフトレジスタに転送するためのタイミング信号である。リセット信号RSは、CCDラインイメージセンサ13内に設けられ、画像信号をCCDラインイメージセンサ13外に出力するためのソースフォロワ回路に設けられたフローティングキャパシタの電圧を、画像信号の1画素毎に初期状態に戻すタイミングクロックである。CP信号は、CCDラインイメージセンサ13の出力波形のオフセット電圧を決定するための内部のクランプタイミングを決定するためのタイミングクロックである。
The output signal of the oscillator (OSC) 29 is multiplied by the
Here, the clocks φ1 and φ2 are transfer clocks for transferring the signal charges obtained from the photodiode array in the CCD
また、タイミング信号発生回路1630は、CPU(中央処理装置)1639によりそのCCD駆動タイミングおよび位相制御がなされる。
The timing
また、サンプルホールド回路25は、図17に示す回路構成となっており、タイミング信号発生回路1630より入力されるサンプルホールドパルスSHDがサンプル値を保持するコンデンサへの信号をオンオフするスイッチ素子に入力され、図18に示すように、サンプルホールドパルスSHDの立下りエッジでサンプル開始(サンプルタイミング)となり、立上りエッジでサンプル終了(ホールドタイミング)となる。
The
この処理はCCDアナログ出力の画像信号出力期間で行われる必要がある。つまり図18中のホールドタイミングは確実に画像信号期間内にある必要があり、図17の回路が動作するのに必要な必要サンプル期間も画像信号期間内にある必要がある。 This process needs to be performed during the CCD analog output image signal output period. That is, the hold timing in FIG. 18 needs to be surely within the image signal period, and the necessary sample period necessary for the operation of the circuit of FIG. 17 must also be within the image signal period.
通常は、「(サンプル期間)>(必要サンプル期間)」の関係にあり、必要サンプル期間が確保できていれば、サンプルタイミングは画像信号期間外であっても構わない。 Usually, there is a relationship of “(sample period)> (required sample period)”, and the sample timing may be outside the image signal period as long as the necessary sample period is secured.
このようなサンプルホールド回路25の構成により、サンプルホールドパルスSHDがタイミング信号発生回路1630から出力され信号処理集積回路装置28に入力される間にバッファ30pの出力遅延のバラツキ、伝送線路の時定数のバラツキによってホールドタイミングはずれてしまう。また、CCDラインイメージセンサ13を駆動するタイミング信号のバッファ30pの出力遅延のバラツキ、伝送線路の時定数のバラツキ、さらにはCCDラインイメージセンサ13そのものの信号出力遅延時間のバラツキなどによってもホールドタイミングはずれてしまう。
With such a configuration of the sample and hold
以上のような信号遅延バラツキを積み上げると、バラツキを含めて適正ホールドタイミングを確保し、かつ必要サンプル期間を保証することが困難になってしまう。装置が高速駆動化するとなおさら、画素周波数があがるので画像信号期間が狭くなってしまいタイミング保証が困難になってくる。 When the signal delay variation as described above is accumulated, it becomes difficult to ensure proper hold timing including the variation and to guarantee the necessary sample period. Further, when the apparatus is driven at a high speed, the pixel frequency increases, so that the image signal period becomes narrow and it becomes difficult to guarantee the timing.
もしホールドタイミングが図19に示すようにCCDアナログ出力の画像信号出力期間からずれると、サンプルホールド回路25で追従すべきレベルが本来のレベルとずれてしまい、それが装置の出力のズレとなってしまい、画像処理部により出力される画像が劣化してしまう。また、図19のような信号レベルの変化の早い信号部分に対してタイミングでサンプルホールドを行うと装置の画像信号出力のS/Nも劣化し、この結果、画像処理部により出力される画像が劣化してしまう。
If the hold timing is deviated from the CCD analog output image signal output period as shown in FIG. 19, the level to be followed by the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信号遅延等のばらつきによってサンプルホールド回路の動作タイミングが不正なタイミングになることを防止し、高画質な画像を出力することができる画像読取装置および方法を提供すること目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and prevents an operation timing of the sample and hold circuit from becoming an incorrect timing due to variations in signal delay or the like, and can output a high-quality image. An object is to provide an apparatus and method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像読取装置は、画像読取装置であって、露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力するイメージセンサと、前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成部と、複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングして、サンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力するサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する変換部と、前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する調整部と、前記デジタル画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる遅延部と、前記遅延部により前記サンプルホールドタイミングを前記遅延ステップずつ変化させながら、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の平均値を算出する算出部と、を備え、前記調整部は、前記遅延ステップごとに前記平均値が所定の範囲内となるか否かを判断し、前記平均値が所定の範囲内となる遅延ステップと前記平均値とを組にしてメモリにし、前記平均値と前記遅延ステップの組の中で、中心の遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整し、前記サンプルホールド回路は、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力すること、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image reading apparatus according to the present invention is an image reading apparatus that receives reflected light from an exposed document and generates a predetermined drive timing signal. An image sensor that outputs an image signal based on the reflected light by an input, a generation unit that generates a predetermined sample hold timing based on the driving timing signal, and the image signal for each of the plurality of sample hold timings The sampled image signal is sampled, an analog image signal is generated by holding the sampled image signal for a certain period of time, the generated analog image signal is output, and the analog image signal output from the sample hold circuit is quantized. A conversion unit for outputting a digitized digital image, and for each sample hold timing Based on said plurality of digital image signals output from the conversion unit, an adjustment unit for adjusting a phase of said sample-and-hold timing, an image processing unit for performing image processing on the digital image data, the sample hold timing For each delay step of the sample hold timing while changing the sample hold timing by each delay step by the delay unit within a range of effective pixels of the image sensor. A calculation unit that calculates an average value of the plurality of digital image signals, and the adjustment unit determines whether the average value is within a predetermined range for each delay step, and the average A delay step in which a value falls within a predetermined range and the average value are combined into a memory, and the average value Among the set of the delay step, the sample hold timing of the delay step of the center, by setting the optimum sample-and-hold timing, adjusts the phase of the sample-and-hold timing, the sample hold circuit, adjusts the phase The analog image signal is generated and output at the sampled and held timing.
また、本発明にかかる画像読取方法は、画像読取方法であって、イメージセンサが、露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力する工程と、生成部が、前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成工程と、サンプルホールド回路が、複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングしてサンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力する工程と、変換部が、前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する工程と、調整部が、前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する工程と、画像処理部が、前記デジタル画像データに対して画像処理を行う工程と、遅延部が、前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる工程と、算出部が、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の平均値を算出する工程と、前記調整部は、前記遅延ステップごとに前記平均値が所定の範囲内となるか否かを判断し、前記平均値が所定の範囲内となる一または複数の遅延ステップの中で、中心の遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する工程と、前記サンプルホールド回路は、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力する工程と、を含むことを特徴とする。 The image reading method according to the present invention is an image reading method in which an image sensor receives reflected light from an exposed document and is based on the reflected light by inputting a predetermined driving timing signal. A step of outputting an image signal, a generation step of generating a predetermined sample hold timing based on the drive timing signal, and a sample hold circuit generating the image signal for each of the plurality of sample hold timings. A step of generating an analog image signal by sampling and holding the sampled image signal for a predetermined time, and outputting the generated analog image signal; and a conversion unit that outputs the analog image signal output from the sample hold circuit A step of outputting the quantized digital image, and an adjustment unit, the sample hold timing Based on said plurality of digital image signals output from the converting unit each time, and adjusting the phase of said sample-and-hold timing, a step of image processing unit performs image processing on the digital image data, A delay unit changing the sample hold timing within a range of effective pixels of the image sensor by a predetermined delay step; and a calculation unit, for each delay step of the sample hold timing, The step of calculating an average value of the image signal, and the adjustment unit determines whether the average value is within a predetermined range at each delay step, and the average value is within the predetermined range or Among the plurality of delay steps, the sample hold timing of the center delay step is set as the optimum sample hold timing. By constant, and adjusting the phase of said sample-and-hold timing, the sample hold circuit in the sample hold timing adjusted phase, to include a step of generating and outputting the analog image signal It is characterized by.
本発明によれば、信号遅延等のばらつきによってサンプルホールド回路の動作タイミングが不正なタイミングになることを防止し、高画質な画像を出力することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent the operation timing of the sample and hold circuit from becoming an incorrect timing due to variations in signal delay or the like, and to output a high-quality image.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像読取装置および方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an image reading apparatus and method according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる画像読取装置の信号処理部を中心とした構成の一例を示す回路図である。なお、本実施の形態では、基本的な読取光学系の構成は、図15に示した従来の構成と同様である。また、図1において、図16と同一部分および相当する部分には、同一符号を付している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration centering on a signal processing unit of the image reading apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, the basic configuration of the reading optical system is the same as the conventional configuration shown in FIG. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 16 and corresponding parts.
実施の形態1にかかる画像読取装置の信号処理部42は、図1に示すように、CCDイメージセンサ13と、バッファ回路22と、コンデンサ23と、信号集積回路装置37と、発振器(OSC)32と、タイミング信号発生回路38と、メモリ40とを備えている。図1では、この信号処理部42の他、CPU39も示している。
As shown in FIG. 1, the
図1において、CCDラインイメージセンサ13から駆動パルスに同期して画像信号が出力される。この画像信号は、バッファ回路22(エミッタフォロワ回路)を介してコンデンサ23によって交流結合され、信号処理集積回路装置(AFE)37に入力される。
In FIG. 1, an image signal is output from a CCD
信号処理集積回路装置37は、図16と同様に、クランプ回路33、サンプルホールド回路(S/H)34、増幅回路(PGA)35、アナログ/デジタル変換回路(ADC)36を集積化して搭載した回路である。信号処理集積回路装置37に入力された画像信号は、まずクランプ回路33に入力され、クランプ回路33によりクランプ信号CLPの入力タイミングで、画像信号の黒オフセットレベルが所定の電位にクランプされる。
As in FIG. 16, the signal processing integrated
サンプルホールド回路(S/H)34は、サンプルホールドパルスSHDの入力タイミングで、クランプ回路33から出力される画像信号をサンプリングし、サンプリングした画像信号を一定時間保持することによって画像信号を連続したアナログ画像信号として出力する。その後、増幅回路(PGA)35はアナログ画像信号の出力を一定レベルに増幅し、次いで、アナログ/デジタル変換回路(ADC)36が、増幅されたアナログ画像信号を、変換タイミング信号ADCLKの入力タイミングで、例えば10ビットのデジタル画像信号(画像データ)に変換する。ここで、サンプルホールド回路34は、図17に示す回路構成と同様の構成となっている。
The sample hold circuit (S / H) 34 samples the image signal output from the
このようにして得られたデジタル画像信号は、後段の画像処理部(図示せず)に伝送され、画像処理部内のシェーディング補正回路(図示せず)においてランプ5で照射された白基準板の反射光をCCDラインイメージセンサ13で読み取ることにより、所定の濃度のレベルが得られ、CCDラインイメージセンサ13の感度バラツキや照射系の配光ムラを補正され、さらにはγ補正などのデジタル処理がなされる。それとともに、デジタル画信号は、メモリ40に一定の画素数分(例えば、1ライン分)が蓄積される。
The digital image signal thus obtained is transmitted to a subsequent image processing unit (not shown), and reflected from the white reference plate irradiated by the lamp 5 in a shading correction circuit (not shown) in the image processing unit. By reading the light with the CCD
また、CCDラインイメージセンサ13および信号処理集積回路装置37の駆動に必要な信号は、発振器(OSC)32の出力信号をもとにタイミング信号発生回路38で生成され、CCDイメージセンサ13や信号処理集積回路装置37の各回路に入力される。また、CPU(中央処理装置)39は、タイミング信号発生回路38のサンプルホールドパルスSHDの位相切替(位相調整)処理を行うとともに、メモリ40に蓄積されたデジタル画信号を参照する。
A signal necessary for driving the CCD
タイミング信号発生回路38は、PLL回路38aと、デバイダ/位相調整回路38b,38c,38d,38e,38g,バッファ38f,38pとを備えている。
The timing
タイミング信号発生回路38では、発振器32の出力信号は、PLL回路38aにより逓倍された後、デバイダ/位相調整回路38b,38c,38d,38eに出力される。そして、それぞれのデバイダ/位相調整回路38b,38c,38d,38eにより、適宜に分周されて、必要なタイミング信号が形成される。
In the timing
デバイダ/位相調整回路38bは、CCDラインイメージセンサ13の画像光のサンプリングなどに用いられるクロックφ1,φ2、および、タイミング信号TGを形成する。デバイダ/位相調整回路38cは、CCDラインイメージセンサ13の信号出力に用いられるクロックφ2L,CPおよびリセット信号RSを形成する。デバイダ/位相調整回路38dは、クランプ回路24に出力するクランプ信号CLPを形成する。デバイダ/位相調整回路38eは、アナログ/デジタル変換回路27に出力する変換タイミング信号ADCLKを形成する。
The divider /
また、サンプルホールド回路34に出力するサンプルホールドパルスSHDは、CCDラインイメージセンサ13に出力する駆動用タイミング信号であるリセット信号RSに基づいて形成される。すなわち、図1に示すように、デバイダ/位相調整回路38cで形成されたリセット信号RSは、CCDイメージセンサに入力されるとともに、タイミング信号発生回路38へ戻され、バッファ38fを介してデバイダ/位相調整回路38gに入力される。そして、デバイダ/位相調整回路38gでは、図2に示すように、リセット信号RSの立上りエッジの位相から、固定遅延を持たせてサンプルホールドパルスSHDを生成する。サンプルホールドパルスSHDを生成するデバイダ/位相調整回路38gは、例えば、PLL回路38aにおいて外部クロック(リセット信号RS)と、この外部クロックのエッジを基準に生成した内部クロックとの位相比較を行い、遅延の値を可変させ、外部クロックと内部クロック位相を一致(ロック)させる回路により、外部クロックを基準とし、それから所望の遅延量を持たせたクロックを生成することができる(図示略)。この方式によりノイズなどにより位相比較がミスしても遅延の値がわずかに移動するのみで安定している。
The sample hold pulse SHD output to the
さて、図2に示すように、CCDアナログ画像信号は画像信号期間の後にリセットノイズが発生する。リセットノイズはCCDラインイメージセンサ13に入力されるリセット信号RSのタイミング位相からやや遅れて発生するので、サンプルホールドパルスSHDのホールドタイミングが必ずリセット信号RSの立上りエッジの手前にくるように位相調整を行えば、必ずホールドタイミングはCCDラインイメージセンサ13の画像信号期間にくることになる。これにより最適とはいかなくてもサンプルホールドタイミング調整を行う初期タイミングとして使えるタイミング(図2中の「0」のタイミング)となる。ここで、サンプルタイミングとホールドタイミングとにより形成されるサンプルホールドパルスSHDのタイミングをサンプルホールドタイミングと称する。
Now, as shown in FIG. 2, reset noise occurs in the CCD analog image signal after the image signal period. Since the reset noise is generated with a slight delay from the timing phase of the reset signal RS input to the CCD
そして、調整時には、CPU39は、この初期タイミングからデバイダ/位相調整回路38gの遅延ステップを変化させる。この時、遅延ステップは主走査ライン周期毎に変えるのではなく、図3,図4−1〜図4−6に示すように、1主走査ライン中のCCD有効画素の範囲内で複数段階に変化させる(有効画素期間以外は初期タイミングのまま)。この状態で各遅延ステップにおいて、アナログ/デジタル変換回路(ADC)36から出力される複数個のデジタル画像信号(以下、「画像信号データ」という。)、例えば、64個の画像信号データをメモリ40に格納する。メモリ40に格納された画像信号データに対して、CPU39より各遅延ステップ毎に複数個の画像信号データの平均値を算出する。なお、平均値を求める際の画像信号データの数は、複数個であればよく、64個に限定されるものではない。
At the time of adjustment, the
この各ステップでの平均値をプロットすると、例えば、図5のようなグラフを得る。図5は、各遅延ステップと各遅延ステップにおける複数の画像信号データの平均値との関係を示すグラフである。ここで、平均値の期待値を10ビットで40LSB±2LSB(ここで、LSBは、1デジタル単位に相当するアナログ量である量子化単位)とすると、遅延ステップが「0」より大きくなると、ホールドタイミングがリセットノイズにかかりレベルが期待値から外れる。反対に遅延ステップが「0」より小さくなるとあるところからホールドタイミングは画像信号期間にあるが、必要サンプル幅を確保できなくなりレベルが期待値から外れる。このため、CPU39は、期待値の範囲内にある平均値をその時の遅延ステップと組にしてメモリ40に保存しておく。
When the average value at each step is plotted, for example, a graph as shown in FIG. 5 is obtained. FIG. 5 is a graph showing the relationship between each delay step and the average value of a plurality of image signal data at each delay step. Here, assuming that the expected value of the average value is 40 LSB ± 2LSB with 10 bits (here, LSB is a quantization unit corresponding to one digital unit), when the delay step becomes larger than “0”, the hold Timing is affected by reset noise, and the level deviates from the expected value. Conversely, when the delay step is smaller than “0”, the hold timing is in the image signal period, but the required sample width cannot be secured, and the level deviates from the expected value. For this reason, the
この例では遅延ステップ「−2,−1,0」に対する平均値が期待値を満足する。このため、CPU39は、期待値を満足する平均値と組となってメモリ40に保存されている遅延ステップ「−2,−1,0」を取得する。そして、CPU39は、最終的な適正サンプルホールドタイミングとしては、タイミングの余裕を考えて、中心の遅延ステップ「−1」を採用する。
In this example, the average value for the delay step “−2, −1, 0” satisfies the expected value. For this reason, the
もし仮に初期タイミング:遅延ステップ「0」が信号遅延の影響で期待値が得られない場合は、初期タイミングを「+1」もしくは「−1」にしてずらして、初期タイミングを探す。 If the expected value is not obtained due to the delay of the initial timing: delay step “0”, the initial timing is shifted to “+1” or “−1” to search for the initial timing.
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像読取装置において、遅延ステップの調整時にCPU39が実行するサンプルホールドタイミングの設定処理について説明する。図6は、実施の形態1のサンプルホールドタイミングの設定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, in the image reading apparatus of the present embodiment configured as described above, a sample hold timing setting process executed by the
まず、CPU39は、初期化タイミングを遅延ステップ=0として設定する(ステップS11)。そして、1回のホールドサンプルタイミングでアナログ/デジタル変換回路(ADC)36から出力される複数個(この例では、64個とする)の画像信号データをメモリ40に格納する(ステップS12)。CPU39は、メモリ40に格納された64個の画像信号データを読み出して、読み出した64個の画像信号データの平均値を算出し(ステップS13)、算出された平均値が上述の期待値の範囲内(40LSB±2LSB)であるかを調べる(ステップS14)。
First, the
そして、CPU39は、平均値が期待値の範囲内にある場合には(ステップS14:Yes)、その平均値を現在の遅延ステップと組にしてメモリ40に保存し(ステップS15)、平均値が期待値の範囲外にある場合には(ステップS14:No)、メモリ40への保存は行わない。
When the average value is within the expected value range (step S14: Yes), the
そして、CPU39は、全ての遅延ステップにつき、ステップS12からS15までの処理が終了したか否かを調べ(ステップS16)、処理が終了していない場合には(ステップS16:No)、遅延ステップを1加算、あるいは1減算して(ステップS17)、ステップS12からS15までの処理を繰り返し実行する。
Then, the
一方、ステップS16において、全ての遅延ステップにつき、ステップS12からS15までの処理が終了した場合には(ステップS16:Yes)、メモリ40に保存された遅延ステップのうち中心の遅延ステップのタイミングを、サンプルホールドタイミングとして設定する(ステップS18)。これにより設定された適正なサンプルホールドタイミングにより、サンプルホールド回路(S/H)34から画像信号がアナログ画像信号として出力され、これにより画像処理部によって画像データの画像処理が行われることになる。
On the other hand, when the processing from step S12 to S15 is completed for all delay steps in step S16 (step S16: Yes), the timing of the center delay step among the delay steps stored in the
このように実施の形態1の画像読取装置では、CCDラインイメージセンサ13,信号処理集積回路装置37を駆動する信号の信号遅延の個体バラツキによってサンプルホールドが不正なタイミングになることを防ぐ為に、装置の電源立上げ時、もしくは工場出荷時にサンプルホールドタイミングが最適になるように調整することができる。このため、信号遅延等のばらつきによってサンプルホールド回路34の動作タイミングが不正なタイミングになることを防止し、高画質な画像を出力することができる
As described above, in the image reading apparatus according to the first embodiment, in order to prevent the sample hold from having an incorrect timing due to individual variations in the signal delay of the signals that drive the CCD
また、実施の形態1では、サンプルホールドタイミングを調節して、各タイミングでの画像信号データの平均値を求め、その値が所望の期待値の範囲内に収まっているか否かを判断して、期待値の範囲内に有る遅延ステップのタイミングをサンプルホールドタイミングとして設定するので、より適正なサンプルホールドタイミングを得ることができ、高画質な画像を出力することができる。 In the first embodiment, the sample hold timing is adjusted to obtain the average value of the image signal data at each timing, and it is determined whether or not the value is within the range of a desired expected value. Since the delay step timing within the expected value range is set as the sample hold timing, a more appropriate sample hold timing can be obtained and a high quality image can be output.
また、各補正を正しく行うには補正前の初期タイミング(サンプルホールドタイミング)が、最適とはならなくともある程度CCDアナログ出力期間をとっている必要がある。このため、実施の形態1では、ラインイメージセンサ13へ入力される駆動信号(リセット信号RS)をタイミング信号発生回路にフィードバックして、その信号を基準にサンプルホールドタイミングを生成しているので、ラインイメージセンサ13側の信号遅延バラツキを吸収でき、それを初期タイミングとして使用して、より適正なサンプルホールドタイミングを得ることができる。
Further, in order to perform each correction correctly, it is necessary that the initial timing (sample hold timing) before the correction takes some CCD analog output period even if it is not optimal. For this reason, in the first embodiment, the drive signal (reset signal RS) input to the
また、実施の形態1では、サンプルホールドタイミングの調節を1ライン周期内に複数回、サンプルホールドタイミングを切り換えるので、前述の波形データ(平均値等)の検出を短い時間で終了することができる。 In the first embodiment, since the sample hold timing is switched a plurality of times within one line period and the sample hold timing is switched, the detection of the waveform data (average value, etc.) can be completed in a short time.
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2の信号処理部42の構成は、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. The configuration of the
実施の形態2のCPU39は、各遅延ステップにおいて実施の形態1と同様に、複数個の画像信号データの平均値を求める。そして、CPU39は、各隣接する遅延ステップとの平均値の差分が最小となる遅延ステップのタイミングを適正なサンプルホールドタイミングとして設定している。ここで、処理対象としている遅延ステップの隣接する遅延ステップは、時間的に先の遅延ステップと時間的に後ろの遅延ステップの2つ存在するため、、CPU39は、2つの差分の和が最小となる処理対象の遅延ステップを適正なサンプルホールドタイミングとして設定する。これにより、安定したサンプルホールドタイミングを得ることができる。
The
図8−1は、各遅延ステップと、各遅延ステップにおける複数の画像信号データの平均値と隣接する遅延ステップにおける平均値との差分の和と、の関係を示すグラフである。図8−1に示すようなグラフを得た場合、CPU39は、遅延ステップ「−1」のタイミングを適正なサンプルホールドタイミングとして設定することになる。
FIG. 8A is a graph illustrating the relationship between each delay step and the sum of differences between the average value of the plurality of image signal data at each delay step and the average value at the adjacent delay step. When the graph as illustrated in FIG. 8A is obtained, the
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像読取装置において、遅延ステップの調整時にCPU39が実行するサンプルホールドタイミングの設定処理について説明する。図7は、実施の形態2のサンプルホールドタイミングの設定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, in the image reading apparatus of the present embodiment configured as described above, a sample hold timing setting process executed by the
まず、実施の形態1と同様に、CPU39は、初期化タイミングを遅延ステップ=0として設定し(ステップS21)、1回のホールドサンプルタイミングでアナログ/デジタル変換回路(ADC)36から出力される複数個(この例では、64個とする)の画像信号データをメモリ40に格納し(ステップS22)、メモリ40に格納された64個の画像信号データの平均値を算出する(ステップS23)。そして、CPU39は、平均値を現在の遅延ステップと組にしてメモリ40に保存する(ステップS24)。
First, similarly to the first embodiment, the
そして、CPU39は、全ての遅延ステップにつき、ステップS22からS24までの処理が終了したか否かを調べ(ステップS25)、処理が終了していない場合には(ステップS25:No)、遅延ステップを1加算、あるいは1減算して(ステップS26)、ステップS22からS24までの処理を繰り返し実行する。
Then, the
一方、ステップS25において、全ての遅延ステップにつき、ステップS22からS24までの処理が終了した場合には(ステップS25:Yes)、CPU39は、メモリ40を参照して、全ての遅延ステップの平均値に対し、両隣(時間的に先および後)の遅延ステップにおける平均値との差分をそれぞれ算出し、かつ各遅延ステップにおける2つの差分を加算する(ステップS27)。
On the other hand, in step S25, when the processing from step S22 to S24 is completed for all the delay steps (step S25: Yes), the
そして、CPU39は、加算値が最小となる遅延ステップのタイミングを、サンプルホールドタイミングとして設定する(ステップS28)。これにより設定された適正なサンプルホールドタイミングにより、サンプルホールド回路(S/H)34から画像信号がアナログ画像信号として出力され、これにより画像処理部によって画像データの画像処理が行われることになる。
Then, the
このように実施の形態2の画像読取装置では、サンプルホールドタイミングを調節して、各タイミングでの画像信号データの平均値を求め、その値のタイミング毎の変化量である差分の和を算出する。そして、変化量としての差分の和が大きいポイントがCCDアナログ画像信号期間から外れる箇所と判断し、当該差分の和が最小となる遅延ステップのタイミングをサンプルホールドタイミングとして設定するので、実施の形態1の効果に加え、より適正なサンプルホールドタイミングを得ることができ、高画質な画像を出力することができる。 As described above, in the image reading apparatus according to the second embodiment, the sample hold timing is adjusted, the average value of the image signal data at each timing is obtained, and the sum of the differences, which is the amount of change at each timing, is calculated. . Then, it is determined that the point where the sum of differences as the amount of change is out of the CCD analog image signal period, and the timing of the delay step at which the sum of the differences is minimum is set as the sample hold timing. In addition to the above effect, more appropriate sample hold timing can be obtained, and a high-quality image can be output.
(実施の形態3)
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3の信号処理部42の構成は、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 3)
Next,
実施の形態3のCPU39は、各遅延ステップにおいて、複数個の画像信号データのばらつきを調べるため、複数個の画像信号データの標準偏差を求める。そして、CPU39は、この標準偏差が所定の閾値以下となる遅延ステップのタイミングを適正なサンプルホールドタイミングとして設定している。これは、画像信号データのばらつきが少なく安定している遅延ステップをサンプルホールドタイミングとするためである。本実施の形態では、CPU39は、所定の閾値以下となる標準偏差として標準偏差が最小となる遅延ステップのタイミング、すなわち画像信号データのばらつきが最小となる遅延ステップのタイミングを適正なサンプルホールドタイミングとして設定している。なお、これに限定されるものではなく、標準偏差が所定の閾値以下となる遅延ステップであれば、いずれも適正なサンプルホールドタイミングとして設定することができる。
The
図8−2は、各遅延ステップと各遅延ステップにおける複数の画像信号データの標準偏差と関係を示すグラフである。図8−2に示すようなグラフを得た場合、CPU39は、遅延ステップ「−1」のタイミングを適正なサンプルホールドタイミングとして設定することになる。
FIG. 8-2 is a graph showing the relationship between each delay step and the standard deviation of a plurality of image signal data at each delay step. When the graph as illustrated in FIG. 8B is obtained, the
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像読取装置において、遅延ステップの調整時にCPU39が実行するサンプルホールドタイミングの設定処理について説明する。図9は、実施の形態3のサンプルホールドタイミングの設定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, in the image reading apparatus of the present embodiment configured as described above, a sample hold timing setting process executed by the
まず、実施の形態1と同様に、CPU39は、初期化タイミングを遅延ステップ=0として設定し(ステップS31)、1回のホールドサンプルタイミングでアナログ/デジタル変換回路(ADC)36から出力される複数個(この例では、64個とする)の画像信号データをメモリ40に格納する(ステップS32)。
First, as in the first embodiment, the
次に、CPU39は、メモリ40に格納された64個の画像信号データの標準偏差を算出する(ステップS33)。そして、CPU39は、算出した標準偏差を現在の遅延ステップと組にしてメモリ40に保存する(ステップS34)。
Next, the
そして、CPU39は、全ての遅延ステップにつき、ステップS32からS34までの処理が終了したか否かを調べ(ステップS35)、処理が終了していない場合には(ステップS35:No)、遅延ステップを1加算、あるいは1減算して(ステップS36)、ステップS32からS34までの処理を繰り返し実行する。
Then, the
一方、ステップS35において、全ての遅延ステップにつき、ステップS32からS34までの処理が終了した場合には(ステップS35:Yes)、CPU39は、メモリ40を参照して、標準偏差が最小となる遅延ステップのタイミングを、サンプルホールドタイミングとして設定する(ステップS37)。これにより設定された適正なサンプルホールドタイミングにより、サンプルホールド回路(S/H)34から画像信号がアナログ画像信号として出力され、これにより画像処理部によって画像データの画像処理が行われることになる。
On the other hand, in step S35, when the processing from step S32 to S34 is completed for all the delay steps (step S35: Yes), the
このように実施の形態3の画像読取装置では、サンプルホールドタイミングを調節して、各タイミングでの画像信号データのバラツキ量(標準偏差)を求める。CCDアナログ画像信号期間から外れる箇所では波形の変化が急峻になるので、その値が所望の値の範囲内に収まっているか否かを判断し、標準偏差が最小となる遅延ステップのタイミングをサンプルホールドタイミングとして設定するので、実施の形態1の効果に加え、より適正なサンプルホールドタイミングを得ることができ、高画質な画像を出力することができる。 As described above, in the image reading apparatus according to the third embodiment, the sample hold timing is adjusted to obtain the variation amount (standard deviation) of the image signal data at each timing. Waveform changes become steep at locations outside the CCD analog image signal period, so it is determined whether the value falls within the desired value range, and the timing of the delay step that minimizes the standard deviation is sampled and held. Since the timing is set, in addition to the effects of the first embodiment, a more appropriate sample hold timing can be obtained, and a high-quality image can be output.
(実施の形態4)
次に、実施の形態4について説明する。図10は、実施の形態1にかかる画像読取装置の信号処理部を中心とした構成の一例を示す回路図である。なお、本実施の形態では、基本的な読取光学系の構成は、図15に示した従来の構成と同様である。また、図10において、実施の形態1と同一部分および相当する部分には、同一符号を付している。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration centering on a signal processing unit of the image reading apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, the basic configuration of the reading optical system is the same as the conventional configuration shown in FIG. In FIG. 10, the same parts as those in the first embodiment and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
実施の形態4では、サンプルホールド回路34に加えるサンプルホールドパルスSHDを、PLL回路38aの出力に基づいて、デバイダ/位相調整回路38gで分周するとともに位相調整することで形成している。
In the fourth embodiment, the sample hold pulse SHD applied to the
すなわち、実施の形態4では、サンプルホールドパルスSHDは、他のタイミングクロックと同様に、発振器32の出力をPLL回路38aにて逓倍して、デバイダ/位相調整38hで所望の周波数になるように分周して得られる。ここで、デバイダ/位相調整回路38gの位相調整機構より、サンプルホールドパルスSHDの位相はある一定間隔でずらすことができる。ただし、上述した実施の形態1〜3のような細かいステップでの位相調整はできない。
That is, in the fourth embodiment, the sample-and-hold pulse SHD is divided so that the output of the
さて、本実施の形態4では、サンプルホールドタイミングのズレを生むバラツキ要因としては、次のようなものが上げられる。 In the fourth embodiment, the following factors are raised as the variation factors causing the deviation of the sample hold timing.
すなわち、タイミング信号発生回路38からCCDラインイメージセンサ13間のバッファの遅延バラツキ、伝送路の時定数バラツキおよびCCDラインイメージセンサ13の出力遅延時間のバラツキによってCCDアナログ出力の画像信号期間の位置がばらつく。また、タイミング信号発生回路38から信号処理集積回路装置37の間のバッファの遅延バラツキ、伝送路の時定数バラツキによってサンプルホールドパルスSHDの位相がばらつく。
That is, the position of the image signal period of the CCD analog output varies depending on the buffer delay variation between the timing
これらのバラツキを積み上げると、初期タイミングとしてとりうる範囲は、例えば、図11の網かけ部分になり、初期タイミングとして、バラツキを含めた性能の保証ができていない状態である。 When these variations are accumulated, the range that can be taken as the initial timing is, for example, the shaded portion in FIG. 11, and the performance including the variation cannot be guaranteed as the initial timing.
そこで、電源投入時もしくは工程出荷時にサンプルホールドタイミングを調整するのであるが、まず、ラインイメージセンサ13および信号処理集積回路装置37を駆動する周波数(動作周波数)である。この場合、CPU39は、PLL回路38aに対して、画素周波数を1/nとして遅く、例えば、1/2に変更する。前記タイミングバラツキ要因は周波数によらず一定のため、この状態であれば、図12に示すように、初期状態でタイミングが保証されている。
Therefore, the sample hold timing is adjusted when the power is turned on or when the process is shipped. First, the frequency (operating frequency) for driving the
この状態で、CPU39は、上述した実施の形態2と同様の手法で最も平均値の安定しているサンプルホールドタイミングを設定する。その後周波数をn倍して実際の画像読取状態に戻すことによって、最適なサンプルホールドタイミングとすることができる。
In this state, the
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像読取装置における画像読み取り処理について説明する。図13は、実施の形態4の画像読み取り処理の手順を示すフローチャートである。 Next, an image reading process in the image reading apparatus of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure of image reading processing according to the fourth embodiment.
まず、CPU39は、PLL回路38aに対して、画素周波数を画像読み取時の画像周波数の1/nとする指示を送出し、この指示を受けたPLL回路38aは、画像周波数を画像読み取時の画像周波数の1/nに分周する(ステップS41)。そして、例えば、実施の形態1で説明したサンプルホールドタイミング設定処理を実行する(ステップS42)。そして、CPU39は、PLL回路38aに対して、画素周波数を画像読み取時の画像周波数に戻す指示を送出し、この指示を受けたPLL回路38aは、画像周波数を画像読み取時の画像周波数に戻し(ステップS43)、その後、読み取られたアナログ画像信号から変換された画像信号データに対して画像処理部により画像処理を行う(ステップS44)。
First, the
サンプルホールドタイミングの調整を正確に行うには補正前の初期タイミング(サンプルホールドタイミング)が、最適とはならなくともある程度CCDアナログ出力期間をとっている必要がある。CCD出力およびサンプルホールドタイミングの信号遅延バラツキは装置の駆動周波数に依存しない固定の遅延である。このため、実施の形態4の画像読取装置では、そこで、ホールドタイミングの調整を行う時は一度、画像読取装置の画像周波数(動作周波数)を遅くする。これによって初期タイミングで適正なサンプルホールド動作可能な範囲を広げることができる。また、本実施の形態では、実施の形態1の効果も奏する。
In order to accurately adjust the sample and hold timing, it is necessary that the initial timing (sample and hold timing) before the correction takes some CCD analog output period even if it is not optimal. The signal delay variation of the CCD output and the sample hold timing is a fixed delay that does not depend on the driving frequency of the apparatus. For this reason, in the image reading apparatus of the fourth embodiment, the image frequency (operating frequency) of the image reading apparatus is once slowed when the hold timing is adjusted. As a result, the range in which an appropriate sample and hold operation can be performed at the initial timing can be expanded. Moreover, in this Embodiment, the effect of
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について説明する。図14は、実施の形態5の信号処理部を中心とした構成の一例を示す回路図である。本実施の形態では、実施の形態1〜4の信号処理集積回路装置の構成と、タイミング信号発生回路38と、メモリ40とを集積化して1パッケージとした集積回路装置LLを備えている。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a configuration centering on the signal processing unit of the fifth embodiment. The present embodiment includes an integrated circuit device LL in which the configuration of the signal processing integrated circuit device of the first to fourth embodiments, the timing
この場合、CPU39からはサンプルホールドタイミング調整を始動するON信号を受け取り、集積回路装置LL内部のロジック制御部38kにおいて、上述した実施の形態2のようなサンプルホールドタイミング設定処理をハードウェアで実行する。すなわち、サンプルホールドタイミング設定処理はCPU39によるソフトウェアの実行で行われるのではない。
In this case, an ON signal for starting the sample hold timing adjustment is received from the
このように実施の形態5の画像読取装置では、実施の形態1〜4の信号処理集積回路装置の構成と、タイミング信号発生回路38と、メモリ40とを集積化して1パッケージとした集積回路装置LLを備えているので、サンプルホールドタイミングの生成、タイミングの調整、波形データの検出、最適サンプルホールドタイミングの検出を全て集積回路装置LL内部で行うことができる。このため、本実施の形態によれば、実施の形態1の効果に加え、CPU39による複雑なソフトウェアの処理による制御なしに、簡素な構成でサンプルホールドタイミングの調整を行うことができる。
As described above, in the image reading apparatus according to the fifth embodiment, the configuration of the signal processing integrated circuit device according to the first to fourth embodiments, the timing
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
2 コンタクトガラス
3 読取原稿
4 白基準板
6 第1ミラー
9 第1キャリッジ
10 第2キャリッジ
11 レンズ
22 コンデンサ
22 バッファ回路
24 クランプ回路
25 サンプルホールド回路
27 アナログ/デジタル変換回路
28,37 信号処理集積回路装置
38 タイミング信号発生回路
38b,38c,38d,38e,38f,38g,1630b,1630c,1630d,1630e,1630f デバイダ/位相調整回路
30p,38p バッファ回路
39 CPU
40 メモリ
2
40 memory
Claims (7)
露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力するイメージセンサと、
前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成部と、
複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングして、サンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力するサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する変換部と、
前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する調整部と、
前記デジタル画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、
前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる遅延部と、
前記遅延部により前記サンプルホールドタイミングを前記遅延ステップずつ変化させながら、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の平均値を算出する算出部と、を備え、
前記調整部は、前記遅延ステップごとに前記平均値が所定の範囲内となるか否かを判断し、前記平均値が所定の範囲内となる遅延ステップと前記平均値とを組にしてメモリにし、前記平均値と前記遅延ステップの組の中で、中心の遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整し、
前記サンプルホールド回路は、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力すること、
を特徴とする画像読取装置。 An image reading device,
An image sensor that receives reflected light from an exposed document and outputs an image signal based on the reflected light by inputting a predetermined driving timing signal;
A generating unit that generates a predetermined sample-hold timing based on the driving timing signal;
A sample and hold circuit that samples the image signal for each of a plurality of the sample and hold timings, generates an analog image signal by holding the sampled image signal for a predetermined time, and outputs the generated analog image signal;
A conversion unit that outputs a digital image obtained by quantizing the analog image signal output from the sample and hold circuit;
An adjustment unit that adjusts the phase of the sample hold timing based on the plurality of digital image signals output from the conversion unit for each sample hold timing;
An image processing unit that performs image processing on the digital image data;
A delay unit that changes the sample hold timing by a predetermined delay step within a range of effective pixels of the image sensor;
A calculation unit that calculates an average value of the plurality of digital image signals for each delay step of the sample hold timing while changing the sample hold timing by the delay step by the delay unit ;
The adjustment unit determines whether or not the average value falls within a predetermined range for each delay step, and sets the delay step and the average value within which the average value falls within the predetermined range to form a memory. In the set of the average value and the delay step, the phase of the sample and hold timing is adjusted by setting the sample and hold timing of the center delay step as the optimum sample and hold timing,
The sample and hold circuit generates and outputs the analog image signal at the sample and hold timing adjusted in phase;
An image reading apparatus.
露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力するイメージセンサと、
前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成部と、
複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングして、サンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力するサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する変換部と、
前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する調整部と、
前記デジタル画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、
前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる遅延部と、
前記遅延部により前記サンプルホールドタイミングを前記遅延ステップずつ変化させながら、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の平均値を算出し、隣接する前記サンプルホールドタイミングにおける前記平均値との差分を算出し、算出した差分と前記遅延ステップとを組にしてメモリに保存する算出部と、を備え、
前記調整部は、前記差分と前記遅延ステップとの組の中から、前記差分が最小となる前記遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整し、
前記サンプルホールド回路は、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力すること、
を特徴とする画像読取装置。 An image reading device,
An image sensor that receives reflected light from an exposed document and outputs an image signal based on the reflected light by inputting a predetermined driving timing signal;
A generating unit that generates a predetermined sample-hold timing based on the driving timing signal;
A sample and hold circuit that samples the image signal for each of a plurality of the sample and hold timings, generates an analog image signal by holding the sampled image signal for a predetermined time, and outputs the generated analog image signal;
A conversion unit that outputs a digital image obtained by quantizing the analog image signal output from the sample and hold circuit;
An adjustment unit that adjusts the phase of the sample hold timing based on the plurality of digital image signals output from the conversion unit for each sample hold timing;
An image processing unit that performs image processing on the digital image data;
A delay unit that changes the sample hold timing by a predetermined delay step within a range of effective pixels of the image sensor;
An average value of the plurality of digital image signals is calculated for each delay step of the sample hold timing while changing the sample hold timing by the delay step by the delay unit , and the average at the adjacent sample hold timing is calculated. A calculation unit that calculates a difference with a value and stores the calculated difference and the delay step in a memory as a set ,
The adjustment unit sets the sample hold timing of the delay step that minimizes the difference from the set of the difference and the delay step as an optimum sample hold timing, thereby setting the sample hold timing. Adjust the phase ,
The sample and hold circuit generates and outputs the analog image signal at the sample and hold timing adjusted in phase;
An image reading apparatus.
露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力するイメージセンサと、
前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成部と、
複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングして、サンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力するサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する変換部と、
前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する調整部と、
前記デジタル画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、
前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる遅延部と、
前記遅延部により前記サンプルホールドタイミングを前記遅延ステップずつ変化させながら、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の標準偏差を算出し、算出した標準偏差と前記遅延ステップとを組にしてメモリに保存する算出部を更に備え、
前記調整部は、前記標準偏差と前記遅延ステップとを組の中から、前記標準偏差が所定値以下となる前記遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整し、
前記サンプルホールド回路は、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力すること、
を特徴とする画像読取装置。 An image reading device,
An image sensor that receives reflected light from an exposed document and outputs an image signal based on the reflected light by inputting a predetermined driving timing signal;
A generating unit that generates a predetermined sample-hold timing based on the driving timing signal;
A sample and hold circuit that samples the image signal for each of a plurality of the sample and hold timings, generates an analog image signal by holding the sampled image signal for a predetermined time, and outputs the generated analog image signal;
A conversion unit that outputs a digital image obtained by quantizing the analog image signal output from the sample and hold circuit;
An adjustment unit that adjusts the phase of the sample hold timing based on the plurality of digital image signals output from the conversion unit for each sample hold timing;
An image processing unit that performs image processing on the digital image data;
A delay unit that changes the sample hold timing by a predetermined delay step within a range of effective pixels of the image sensor;
While changing the sample hold timing by the delay step by the delay unit, the standard deviation of the plurality of digital image signals is calculated for each delay step of the sample hold timing , and the calculated standard deviation and the delay step are calculated. Is further provided with a calculation unit for storing in a memory
The adjustment unit sets the sample hold timing of the delay step where the standard deviation is equal to or less than a predetermined value from the set of the standard deviation and the delay step, and sets the sample hold timing as an optimal sample hold timing, Adjust the phase of sample hold timing ,
The sample and hold circuit generates and outputs the analog image signal at the sample and hold timing adjusted in phase;
An image reading apparatus.
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の画像読取装置。 During adjustment of the sample-and-hold timing of the phase, before the sample-and-hold circuit and the operating frequency of the converter unit and the hearing Mejisensa, further comprising a control unit for controlling slower than the operating frequency at the time of image reading other than the adjustment of the phase the image reading apparatus according to any one of claims 1-3, characterized in that the.
イメージセンサが、露光された原稿からの反射光を入射して、所定の駆動用タイミング信号の入力により、前記反射光に基づく画像信号を出力する工程と、
生成部が、前記駆動用タイミング信号に基づいて所定のサンプルホールドタイミングを生成する生成工程と、
サンプルホールド回路が、複数の前記サンプルホールドタイミングごとに、前記画像信号をサンプリングしてサンプリングした前記画像信号を一定時間保持することによりアナログ画像信号を生成し、生成したアナログ画像信号を出力する工程と、
変換部が、前記サンプルホールド回路から出力される前記アナログ画像信号を量子化したデジタル画像を出力する工程と、
調整部が、前記サンプルホールドタイミングごとに前記変換部から出力される前記複数のデジタル画像信号に基づいて、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する工程と、
画像処理部が、前記デジタル画像データに対して画像処理を行う工程と、
遅延部が、前記サンプルホールドタイミングを、前記イメージセンサの有効画素の範囲内で、所定の遅延ステップずつ変化させる工程と、
算出部が、前記遅延部により前記サンプルホールドタイミングを前記遅延ステップずつ変化させながら、前記サンプルホールドタイミングの前記遅延ステップごとに、前記複数のデジタル画像信号の平均値を算出する工程と、
前記調整部が、前記遅延ステップごとに前記平均値が所定の範囲内となるか否かを判断し、前記平均値が所定の範囲内となる遅延ステップと前記平均値とを組にしてメモリにし、前記平均値と前記遅延ステップの組の中で、中心の遅延ステップの前記サンプルホールドタイミングを、最適なサンプルホールドタイミングと設定することにより、前記サンプルホールドタイミングの位相を調整する工程と、
前記サンプルホールド回路が、位相を調整された前記サンプルホールドタイミングで、前記アナログ画像信号を生成して出力する工程と、
を含むことを特徴とする画像読取方法。 An image reading method comprising:
An image sensor that receives reflected light from an exposed document and outputs an image signal based on the reflected light by inputting a predetermined driving timing signal;
A generating step for generating a predetermined sample hold timing based on the driving timing signal;
A sample and hold circuit that samples the image signal for each of a plurality of the sample and hold timings, holds the sampled image signal for a predetermined time, generates an analog image signal, and outputs the generated analog image signal; ,
A step of outputting a digital image obtained by quantizing the analog image signal output from the sample hold circuit;
Adjusting the phase of the sample hold timing based on the plurality of digital image signals output from the conversion unit at each sample hold timing; and
An image processing unit performing image processing on the digital image data;
A delay unit changing the sample hold timing by a predetermined delay step within a range of effective pixels of the image sensor; and
A step of calculating an average value of the plurality of digital image signals for each of the delay steps of the sample and hold timing while the calculation unit changes the sample and hold timing by the delay step by the delay unit;
The adjusting unit determines whether or not the average value is within a predetermined range for each delay step, and sets the delay step and the average value within which the average value is within a predetermined range as a memory. Adjusting the phase of the sample and hold timing by setting the sample and hold timing of the center delay step as the optimum sample and hold timing in the set of the average value and the delay step;
The sample-and-hold circuit, in the sample hold timing adjusted phase, the step of generating and outputting the analog image signal,
An image reading method comprising:
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