JPH03120950A - 画像撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスキャナー等に供され、複数のラインセンサ（
イメージセンサ、光電変換素子）の電気的重畳部におけ
る撮像信号の位相誤差の補正が行われた画像信号を創出
する画像撮像装置に関する。

［従来の技術］ 印刷製版用のスキャナー等においては、原稿画像の撮像
を行う場合、比較的大なる原稿並びに高解像化に対応す
べく、ＣＣＤ等の複数個のラインセンサを、原稿の走行
方向（副走査）に直交した１撮像ライン分の撮像を行う
ように接続部を重合すべく配置（以下、光学的直線状と
いう）して、−次元的撮像（主走査）を行い、且つ副走
査と併せて、二次元的画像情報信号の創出が行われるの
が一般的である。

斯かる複数のラインセンサが光学的直線状に配設された
例として、特開昭６３−７２２６２号公報、特開昭６３
−７２２６３号公報の画像撮像装置を挙げることが出来
る。

このように、複数個のラインセンサには主走査の１ライ
ンの画像情報を読み取るべ（、前記原稿の副走査方向の
移動に同期した駆動パルスが順次印加され、二次元的画
像情報が導出される。ここで導出された撮像信号は、ス
キャナー等においては、周波数階調および網点信号生成
処理等が施された後、画像再生系に供される。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、上記の従来の技術に係る画像撮像装置にお
いては、主走査方向の撮像信号の時間軸におけるレベル
の不均一、例えば、経時的な機械的配置状態の変動によ
る接続の偏差、すなわち、ラインセンサの電気的重畳部
における撮像信号の位相差によりＭＴＦ特性の劣悪化を
生起する。

斯かる場合、導出される撮像信号をスライス回路等を介
した均一化信号処理手段が採用されるが、良好な画像の
再現性は得難い。例えば、再生系にあって、フィルム等
に再生される際には、濃度むらを生起し、さらに網掛処
理が施される場合は再生画像の鮮鋭度の不均一を招来す
る等の欠点を有している。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、比較的
簡単な構成において、格子状パターンの撮像信号から複
数のラインセンサの主走査方向における接続部の偏差、
すなわち、電気的重畳部における撮像信号の位相差が高
精度に補正された画像信号を創出する画像撮像装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明の画像撮像装置は
、 主走査ラインに直交する格子状パターンを主走査ライン
方向に撮像して、撮像信号を導出する複数のイメージセ
ンサを備えた画像信号導出手段と、 前記撮像信号を量子化して記憶せしめる記憶手段と、 前記記憶された撮像信号から複数のイメージセンサの接
続部の両側に係る撮像信号の夫々位相を検出するととも
に、前記位相を比較して位相差信号を創出する演算手段
と、 前記位相差信号に基づいて、前記複数のイメージセンサ
の撮像信号を読み出すタイミングを制御してイメージセ
ンサの電気的重畳部の偏差を補正した撮像信号を創出す
る撮像信号補正手段と、 を備えることを特徴とする。

［作用］ 上記のように構成される本発明の画像撮像装置において
は、画像信号導出手段は格子状パターンに係る画像が対
物レンズ等を介して複数の、例えば、接続部が重合した
光学的直線状のラインセンサに結像され、さらに、駆動
パルスがラインセンサに順次供給されて主走査が行われ
る。

同時にラインセンサ切換手段に供給される。これにより
、撮像信号が駆動パルスに同期して創出される。

記憶手段において、撮像信号は量子化手段に供給されて
、デジタル信号に変換された後、記憶される。

演算手段においては、接続部の両側のラインセンサの撮
像信号に係る波形のピーク検出が行われる。この後、両
側のラインセンサの夫々の直線の式を求め、次いで２つ
の直線の式から主走査方向の接続部の偏差、すなわち、
電気的重畳部の撮像信号の位相差を求める。

あるいは、波形の傾き最大点または最小点またはゼロ点
等の検出から、前記と同様に２つの直線の式を求め主走
査方向の接続部の偏差を求めて位相差を検出する。

また、複数回の撮像による撮像信号を平均し、あるいは
複数の波形から位相を検出して位相差を得る。

補正信号処理手段においては、前記位相差信号に基づい
て、続出位置を変更すべく時間軸が変更された駆動パル
スが、対応する複数のラインセンサに供給されて、ライ
ンセンサの接合部の電気的重畳部の偏差が補正された撮
像信号が創出される。あるいは、−旦各ラインセンサの
信号を量子化し、メモリに記憶した後、メモリを読み出
すアドレスを制御して補正する。

［実施例］ 次に、本発明に係る画像撮像装置の実施例を添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。

第１図に本発明がスキャナーに適用された実施例の構成
を示し、第２図に信号処理系を詳細に示す。また、第３
図および第４図は信号処理系の説明に係る図である。

第１図に示される例は、画像撮像系Ｏｐおよび信号処理
系Ｃｓを有している。なお、本画像撮像系Ｏｐおよび信
号処理系Ｃｓは、画像記録媒体Ｇａの読取範囲の大小に
対応した周期のクロック信号により撮像を行い、以後の
再生画像における画質品位の向上を図るべく信号処理を
施すものとされる。

先ず、画像撮像系Ｏｐでは、テストパターンＰｃおよび
画像記録媒体Ｇａを副走査方向Ｍに移動せしめるための
ローラ１２を有し、さらにテストパターン（測定原稿）
Ｐｃに描かれた格子状パターンＡあるいは画像記録媒体
Ｇａに投光部１４から光が照射される。

次いで、得られる画像光が反射ミラー１６を介して対物
レンズ１８で集光されて導出される。次いで、ハーフミ
ラ−２０ａ、２０ｂで反射／透過が行われ、ＣＣＤライ
ンセンサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ。

２２ｄに入射される。ここで光電変換が行われてＣＣＤ
ラインセンサ２２ａ乃至２２ｄからの撮像信号Ｓ＋　、
Ｓ２　、Ｓ３．３４が信号処理系Ｃｓに供給される。こ
の場合、読出駆動パルスＣＫ　Ｉ、０Ｍ２、ＣＩ＋３、
ＣＩ＋４が信号処理系Ｃｓから導出され、且つＣＣＤラ
インセンサ２２ａ乃至２２ｄに時間軸が整合されて入力
され、主走査に係る１ライン分（Ｘ方向）の読み出しが
行われる。

次に、信号処理系Ｃｓは、ラインセンサ駆動クロック信
号発生回路３０を備えており、ここから導出される読出
駆動パルスＣ□乃至ＣＭ４がスイッチング回路３２に供
給される。これに同期してＣＣＤラインセンサ２２ａ乃
至２２ｄが選択される。なお、基本クロック信号がタイ
ミングゼネレータ３３から入力される。

さらに暗時レベルの補正を行う暗時補正回路３４と、Ｃ
ＣＤラインセンサ２２ａ、２２ｂ、２２Ｃ。

２２ｄの画素間の感度偏差、照度差に伴う暗信号の変動
を補正するシェーディング回路が設けられている。ここ
で導出される信号がさらにＡ／Ｄ変換器３８を介して、
メモリ切換スイッチ４０ａに供給される。さらに、メモ
リ切換スイッチ４０ａと４０ｂ間に、第１および第２メ
モリ４２．４４が配設されている。

また、第１メモリ４２とメモリ切換スイッチ４０ｂの間
には補正切換スイッチ４５が配設されている。

さらに、メモリ切換スイッチ４０ｂから導出される信号
が倍率変換回路４６に供給される。また第１および第２
メモリ４２および４４には書込アドレスカウンタ４７お
よび続出アドレスカウンタ４８が連接されている。

また、タイミングゼネレータ３３に接続されるパスライ
ンＢｓに全体の制御を行うＣＰ　Ｕ３Ｏと、制御プログ
ラムを収納するＲＡＭ５２、前記のラインセンサ駆動ク
ロック信号発生回路３０およびシーケンス制御レジスタ
５８が接続されている。

このような場合、補正切換スイッチ４５がメモリ切換ス
イッチ４０ｂと接続される際には、外部から供給される
周知のラインセング信号に基づいた周期の異るクロック
信号がタイミングゼネレータ３３から送出されており、
図示しない画像撮像範囲に対応したＣＣＤラインセンサ
２２ａ乃至２２ｄが選択される。

このような構成並びに作動する実施例においては、先ず
、前記格子状パターンＡを撮像してＣＣＤラインセンサ
２２ａ乃至２２ｄから導出された撮像信号Ｓ、乃至Ｓ４
％すなわち、撮像信号Ｓｔに係る解析・演算が行われ、
ＣＣＤラインセンサ２２ａ乃至２２ｂの接続部（電気的
重畳部）に係る位相差情報（位相差信号）を得る。

この場合、−撮像ラインの撮像信号が第１メモリ４２に
記憶され、次いでＣＰ　Ｕ３Ｏおよび制御プログラムが
収納されたＲ　Ａ　Ｍ５２と外部指示、所謂、画像記録
媒体Ｇａ毎、あるいは、作業工程毎、さらに日々作業開
始前等に行う制御動作のもとに、続出アドレスカウンタ
４８を介して第１メモリ４２からパスラインＢｓに送出
され、撮像信号Ｓｔに斯かる解析・演算がＣＰ　Ｕ３Ｏ
で行われる。

次に、前記解析・演算により得られた位相差情報に基づ
いて、シーケンス制御レジスタ５８のｎ値を変更せしめ
、ラインセンサ駆動クロック信号発生回路３０から送出
される読出駆動パルスＣ□乃至Ｃつ、の転送開始信号の
時間軸を変更する。これ以後の画像記録媒体Ｇａの撮像
信号Ｓ、乃至Ｓ４は、電気的重畳部に位相差を有しない
ことになる。

以下、光学的直線状の接合から離間したＣＣＤラインセ
ンサ２２ａに係り、ＣＣＤラインセンサ２２ａ、２２ｂ
の接続部の位相差情報の検出に係る第１および第２の演
算処理を第３図および第４図を参照して説明する。

位相差の検出は、格子状パターンＡの読み取りによる周
期的に変化する撮像信号について、各周期のピークの位
相差を求めればよい。そのために、第１の演算処理にお
いてピークの主走査方向の座標（画素番号）を求め、第
２の演算処理においてピークの位相差を求める。

先ず、第１の演算処理は、接続部を含む主走査方向の所
定の範囲のＸ番目の画素（Ｏ≦Ｘ≦ｎ）に着目して、そ
の１つ前（Ｘ−１番目）の画素と１つ後（Ｘ＋１番目）
の画素の信号レベルを比較して、着目画素のレベルが前
後の画素よりも高ければ（Ｌ）、−＋　＜　Ｌ−且つり
、　＞Ｌ、。

ならば）その画素を１番目のピークとみなす。

この処理を、上記所定の範囲の画素（０番目からｎ番目
）について繰り返すことで各周期のピークの主走査方向
の座標が求まる。

次に、第２の演算処理は、上記の各ピークの番号とその
主走査方向の座標（画素番号）を夫々横軸と縦軸にとっ
てプロットし、接続部の両側のＣＣＤに係る直線の式（
ｘ＝　ａ＋＋　ｂｌ　１１およびＸ”ａ２＋ｂ２・］）
を夫々求める。なお、これらの直線の式を求める際には
最小自乗法を用いると位相差検出の精度を上げることが
出来る。続いて、夫々の式の接続部中央（ケ）における
Ｘの値の差ΔＸは Δｘ＝　　（ａ２＋ｂ２１　１ｓ）−（ａ＋＋ｂ＋　＃
　ｉ＊）が求める位相差になる。

上記の第２の演算処理は撮像信号のＳ／Ｎ比が良好でな
い場合に有効である。

また、上記の第１および第２の演算処理においては、主
走査の撮像を複数回行い、夫々導出されて入力される複
数回の撮像信号の平均を求めるとともに、当該平均され
た撮像信号から波形のピーク検出あるいは波形の傾きの
最大点または最小点またはゼロ点の検出を行うことも出
来る。

なお、平均は撮像信号において行うばかりでなく、複数
回の夫々の撮像信号において演算処理を行い、この後、
平均を行うことでもよい。

また、波形を微分して、その零レベルを横切る点からピ
ークの座標を求めて、ＣＣＤラインセンサ２２ａおよび
２２ｄの位相の検出を行ってもよい。

さらに、撮像信号の複数の波形の位相を検出してもよい
。

このようにして算出された値が位相差情報として検出さ
れる。

ここで導出された位相差情報（位相差検出信号）が、さ
らにパスラインＢｓを介して、シーケンス制御レジスタ
５８に供給される。

当該シーケンス制御レジスタ５８で４は、撮像信号にお
ける位相差（位相差検出信号）をその内容として格納し
、すなわち、ｎ値を変化させラインセンサ駆動クロック
信号発生回路３０に、その位相差に基づき、ＣＣＤライ
ンセンサ２２ａおよび／または２２ｂに送出される読出
駆動パルスＣ０、ＣＭ２の転送開始信号の時間軸を変更
して送出する。ここで、次なる画像記録媒体Ｇａが撮像
される。従って、続出におけるＣＣＤラインセンサ２２
ａおよび２２ｂの光学的直線の偏差、すなわち、接続部
の電気的重畳部における位相差が補正された撮像信号Ｓ
１乃至Ｓ４が得られ、この後、撮像信号３１０として送
出される。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の画像撮像装置によれば、主走査
ラインに直交する格子状パターンを主走査ライン方向に
撮像して、撮像信号を導出する複数のイメージセンサを
備えた画像信号導出手段と、前記撮像信号を量子化して
記憶せしめる記憶手段と、前記記憶された撮像信号から
複数のイメージセンサの接続部の両側の撮像信号の夫々
の位相を検出するとともに、前記位相を比較して位相差
信号を創出する演算手段と、前記位相差信号に基づいて
、前記複数のイメージセンサの撮像信号を読み出すタイ
ミングを制御してイメージセンサの電気的重畳部の偏差
を補正した撮像信号を創出する撮像信号補正手段とを備
え、 これにより、比較的簡単な構成において、格子状パター
ンの撮像信号から複数のラインセンサの主走査方向にお
ける接続部の偏差、すなわち、電気的重畳部における撮
像信号の位相差が高精度に補正された画像信号が創出さ
れる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像撮像装置の一実施例を示す構成図
、 第２図は第１図の画像撮像装置に組み込まれる信号処理
系の詳細な構成を示すブロック図、第３図および第４図
は信号処理系の動作説明に供される図である。 ＦＩＧ、３ ２２ａ〜２２ｄ・・・ＣＣＤラインセンサ３０・・・ラ
インセンサ駆動クロック信号発生回路３３・・・タイミ
ングゼネレータ ５０・・・ＣＰ　Ｕ　　　　　　　５２・・・ＲＡＭ５
８・・・シーケンス制御レジスタ Ａ・・・格子状パターン Ｃ□〜Ｃ□・・・続出駆動パルス Ｃｓ・・・信号処理系　　　Ｓ、〜Ｓ、・・・撮像信号
Ｏｐ・・・画像撮像系 ピーク番号Ｊ 平成 １年１２月 ５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主走査ラインに直交する格子状パターンを主走査
   ライン方向に撮像して、撮像信号を導出する複数のイメ
   ージセンサを備えた画像信号導出手段と、 前記撮像信号を量子化して記憶せしめる記憶手段と、 前記記憶された撮像信号から複数のイメージセンサの接
   続部の両側に係る撮像信号の夫々位相を検出するととも
   に、前記位相を比較して位相差信号を創出する演算手段
   と、 前記位相差信号に基づいて、前記複数のイメージセンサ
   の撮像信号を読み出すタイミングを制御してイメージセ
   ンサの電気的重畳部の偏差を補正した撮像信号を創出す
   る撮像信号補正手段と、 を備えることを特徴とする画像撮像装置。