JP2856940B2 - 画像読取り装置 - Google Patents
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- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は入力部に固体撮像装置を
用いた画像読取り装置に関する。
用いた画像読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置の発展は目覚しく、
この固体撮像装置を入力部として用いる画像読取り装置
もより高速で高解像度の読取りが可能となっている。画
像読取り装置に用いられる固体撮像装置は縮小光学系を
前提としたレンズ縮小型と、等倍光学系を前提とする密
着型に分類される。そして高解像度、例えば６００ＤＰ
Ｉ以上の解像度を実現するには現在のところ、光学系の
解像度の制約から縮小光学系を用いた画像読取り装置が
最も現実的である。この縮小光学系を用いた従来の画像
読取り装置を図３に示す。この画像読取り装置は、読取
られる原稿１上の１ライン５の像を結像レンズ４によっ
て固体撮像装置２の画素列３に投影する。すると図４に
示すように固体撮像装置２の各画素１１によって光量に
応じた信号電荷に変換され、この信号電荷がＣＣＤレジ
スタ１２によって読出される。この読出された信号電荷
は出力バッファ１３に送られて電圧に変換され、出力端
子１４を介して外部に出力される。そして、原稿１を矢
印６の方向に走査することにより原稿１上の情報を読取
ることができる。
この固体撮像装置を入力部として用いる画像読取り装置
もより高速で高解像度の読取りが可能となっている。画
像読取り装置に用いられる固体撮像装置は縮小光学系を
前提としたレンズ縮小型と、等倍光学系を前提とする密
着型に分類される。そして高解像度、例えば６００ＤＰ
Ｉ以上の解像度を実現するには現在のところ、光学系の
解像度の制約から縮小光学系を用いた画像読取り装置が
最も現実的である。この縮小光学系を用いた従来の画像
読取り装置を図３に示す。この画像読取り装置は、読取
られる原稿１上の１ライン５の像を結像レンズ４によっ
て固体撮像装置２の画素列３に投影する。すると図４に
示すように固体撮像装置２の各画素１１によって光量に
応じた信号電荷に変換され、この信号電荷がＣＣＤレジ
スタ１２によって読出される。この読出された信号電荷
は出力バッファ１３に送られて電圧に変換され、出力端
子１４を介して外部に出力される。そして、原稿１を矢
印６の方向に走査することにより原稿１上の情報を読取
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の画像読取
り装置においては、高速化、高解像度化していった時の
問題点としては光ショット雑音によるＳＮ比の低下があ
げられる。今、画素の面積をＳ、１ラインの読取り時間
をＴとし、１つの画素に入射される光量をＩとすると、
この画素から読出される電子数は、平均値Ｎav、標準偏
差（Ｎav）1/2 の正規分布によって近似されることが知
られている。ここで、 Ｎav＝Ａ・Ｓ・Ｔ・Ｉ であり、Ａは定数である。なお、画素の信号電荷に変換
するための積分時間は１ラインの読取り時間Ｔと等しく
なるように設定されている。
り装置においては、高速化、高解像度化していった時の
問題点としては光ショット雑音によるＳＮ比の低下があ
げられる。今、画素の面積をＳ、１ラインの読取り時間
をＴとし、１つの画素に入射される光量をＩとすると、
この画素から読出される電子数は、平均値Ｎav、標準偏
差（Ｎav）1/2 の正規分布によって近似されることが知
られている。ここで、 Ｎav＝Ａ・Ｓ・Ｔ・Ｉ であり、Ａは定数である。なお、画素の信号電荷に変換
するための積分時間は１ラインの読取り時間Ｔと等しく
なるように設定されている。
【０００４】このことから、例えば同一光量があたって
いて積分時間を同一となるようにしても読出される電子
数は毎回毎に異なった値となり、（Ｎav）1/2 程度のバ
ラツキをもつこととなる。これは、例えばノイズと見な
すことができて、このノイズに対するＳＮ比Ｓ／Ｎは Ｓ／Ｎ＝（Ｎav）1/2 ／Ｎav＝１／（Ａ・Ｓ・Ｔ・Ｉ）1/2 となる。
いて積分時間を同一となるようにしても読出される電子
数は毎回毎に異なった値となり、（Ｎav）1/2 程度のバ
ラツキをもつこととなる。これは、例えばノイズと見な
すことができて、このノイズに対するＳＮ比Ｓ／Ｎは Ｓ／Ｎ＝（Ｎav）1/2 ／Ｎav＝１／（Ａ・Ｓ・Ｔ・Ｉ）1/2 となる。
【０００５】又、高速化、高解像度化していくことは、
画素面積Ｓ及び積分時間Ｔを共に小さくすることに相当
し、同一光量の下で発生する電子数が少なくなる。この
画素面積Ｓ及び積分時間Ｔの低下分だけＩを大きくすれ
ば、原理的には、同一のＳ／Ｎが確保できるというもの
の、Ｉを大きくするには限界があり、一般に高速化、高
解像度化によって、光ショットノイズによるＳ／Ｎの低
下が本質的な制約となっている。
画素面積Ｓ及び積分時間Ｔを共に小さくすることに相当
し、同一光量の下で発生する電子数が少なくなる。この
画素面積Ｓ及び積分時間Ｔの低下分だけＩを大きくすれ
ば、原理的には、同一のＳ／Ｎが確保できるというもの
の、Ｉを大きくするには限界があり、一般に高速化、高
解像度化によって、光ショットノイズによるＳ／Ｎの低
下が本質的な制約となっている。
【０００６】この光ショットノイズによるＳ／Ｎを改善
するだけであれば、原稿１の同一ライン５を同一の画素
列３によって複数回走査し、読取られたデータを同一の
画素毎に平均化することで可能となる。すなわち同一ラ
インをｎ回走査して、平均をとった信号は、平均値
Ｎav、標準偏差（Ｎav／ｎ）1/2 となり、１回しか走査
しない場合に比べてＳ／Ｎはｎ1/2 倍向上する。しか
し、同一ラインをｎ回走査するため、原稿読取り時間が
ｎ倍となり、高速性を著しく損なうことになる。
するだけであれば、原稿１の同一ライン５を同一の画素
列３によって複数回走査し、読取られたデータを同一の
画素毎に平均化することで可能となる。すなわち同一ラ
インをｎ回走査して、平均をとった信号は、平均値
Ｎav、標準偏差（Ｎav／ｎ）1/2 となり、１回しか走査
しない場合に比べてＳ／Ｎはｎ1/2 倍向上する。しか
し、同一ラインをｎ回走査するため、原稿読取り時間が
ｎ倍となり、高速性を著しく損なうことになる。
【０００７】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであって、高速性を損うことなく、光ショットノイズ
によるＳ／Ｎを改善することのできる画像読取り装置を
提供することを目的とする。
のであって、高速性を損うことなく、光ショットノイズ
によるＳ／Ｎを改善することのできる画像読取り装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による画像読取り
装置は、原稿上の１行の行情報を光学系を介して複数本
の画素列によって並列的に読出す読出し手段と、前記複
数の画素列を用いて読出した、同一行の同一点に関する
複数の信号の平均を求めてこれを最終的な情報として出
力する信号処理手段とを備えていることを特徴とする。
装置は、原稿上の１行の行情報を光学系を介して複数本
の画素列によって並列的に読出す読出し手段と、前記複
数の画素列を用いて読出した、同一行の同一点に関する
複数の信号の平均を求めてこれを最終的な情報として出
力する信号処理手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように構成された本発明の画像読取り装置
によれば、原稿上の１行の行情報が読出し手段の複数本
の画素列によって読み出され、同一行の同一点に関する
複数の信号の平均が信号処理手段によって求められて、
この平均化された行情報として出力される。これによ
り、高速性を損なうことなく、光ショットノイズに起因
するＳＮ比を改善することができる。
によれば、原稿上の１行の行情報が読出し手段の複数本
の画素列によって読み出され、同一行の同一点に関する
複数の信号の平均が信号処理手段によって求められて、
この平均化された行情報として出力される。これによ
り、高速性を損なうことなく、光ショットノイズに起因
するＳＮ比を改善することができる。
【００１０】
【実施例】本発明による画像読取り装置の一実施例の構
成を図１に示す。この実施例の画像読取り装置は結像レ
ンズ４と、複数（この実施例では４個）の固体撮像装置
２1 ，…２4 と、信号処理部８とを備えている。各固体
撮像装置２i （ｉ＝１，…４）は複数の画素からなる画
素列３i を有している。各画素列３i （ｉ＝１，…４）
は原稿１が矢印６の方向に送られるにつれて原稿１上の
各ライン５j （ｊ＝１，…４）を順次読出す。すなわ
ち、原稿１上の各ライン５j （ｊ＝１，…４）は原稿１
が矢印の方向に送られるにつれて、画素列３1 ，３2 ，
３3 ，３4 によって順次読出される。このようにして読
出された１ライン例えばライン５1 の像は画素列３1 ，
３2 ，３3 ，３4 によって順次信号電荷に変換され、更
に固体撮像装置２内で電圧に変換され、各々の出力ライ
ン７1 ，７2 ，７3 ，７4 を介して信号処理部８に送ら
れる。信号処理部８は、ラインずれを補正して原稿１上
の同一点に関する固体撮像装置２1 ，２2 ，２3 ，２4
からの出力情報の平均値を求め、外部に出力する。な
お、信号処理部８は必要により各ラインの感度補正を含
んでも良い。
成を図１に示す。この実施例の画像読取り装置は結像レ
ンズ４と、複数（この実施例では４個）の固体撮像装置
２1 ，…２4 と、信号処理部８とを備えている。各固体
撮像装置２i （ｉ＝１，…４）は複数の画素からなる画
素列３i を有している。各画素列３i （ｉ＝１，…４）
は原稿１が矢印６の方向に送られるにつれて原稿１上の
各ライン５j （ｊ＝１，…４）を順次読出す。すなわ
ち、原稿１上の各ライン５j （ｊ＝１，…４）は原稿１
が矢印の方向に送られるにつれて、画素列３1 ，３2 ，
３3 ，３4 によって順次読出される。このようにして読
出された１ライン例えばライン５1 の像は画素列３1 ，
３2 ，３3 ，３4 によって順次信号電荷に変換され、更
に固体撮像装置２内で電圧に変換され、各々の出力ライ
ン７1 ，７2 ，７3 ，７4 を介して信号処理部８に送ら
れる。信号処理部８は、ラインずれを補正して原稿１上
の同一点に関する固体撮像装置２1 ，２2 ，２3 ，２4
からの出力情報の平均値を求め、外部に出力する。な
お、信号処理部８は必要により各ラインの感度補正を含
んでも良い。
【００１１】このようにｎ本（実施例では４本）の画素
列によって原稿１上の１ラインの画像を並列的に読取
り、同一点の情報をｎで割って平均することにより、光
ショットノイズに起因するＳ／Ｎはｎ1/2 倍だけ改善さ
れる。又、この時の読取りに要する時間は、信号処理部
８の感度補正、平均化処理が十分高速とすれば、ｎ本の
画素列の原稿１上でのライン間隔をＭラインとすると、
原稿が２Ｍライン増加した場合に要する時間に等しく、
従来の装置に比べてほとんど増加しない。
列によって原稿１上の１ラインの画像を並列的に読取
り、同一点の情報をｎで割って平均することにより、光
ショットノイズに起因するＳ／Ｎはｎ1/2 倍だけ改善さ
れる。又、この時の読取りに要する時間は、信号処理部
８の感度補正、平均化処理が十分高速とすれば、ｎ本の
画素列の原稿１上でのライン間隔をＭラインとすると、
原稿が２Ｍライン増加した場合に要する時間に等しく、
従来の装置に比べてほとんど増加しない。
【００１２】なお、上記実施例においては、各固体撮像
装置２i （ｉ＝１，…４）は各々、別々に構成されてい
たが図２に示すように、１つの基板１０上にｎ個の固体
撮像装置を形成して、これを画像読取り装置の入力部と
しても良い。又、信号処理部８の一部機能を同一基板上
に集積化しても良いことはいうまでもない。
装置２i （ｉ＝１，…４）は各々、別々に構成されてい
たが図２に示すように、１つの基板１０上にｎ個の固体
撮像装置を形成して、これを画像読取り装置の入力部と
しても良い。又、信号処理部８の一部機能を同一基板上
に集積化しても良いことはいうまでもない。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、高速性を損うことな
く、光ショットノイズに起因するＳ／Ｎを改善すること
ができる。
く、光ショットノイズに起因するＳ／Ｎを改善すること
ができる。
【図１】本発明による画像読取り装置の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明にかかる固体撮像装置の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図３】従来の装置の構成を示す図。
【図４】従来の装置の入力部として用いられる固体撮像
装置を示すブロック図。
装置を示すブロック図。
１ 原稿 ２i （ｉ＝１，…４） 固体撮像装置 ３i （ｉ＝１，…４） 画素列 ４ 結像レンズ ５i （ｉ＝１，…４） ライン ７i （ｉ＝１，…４） 出力ライン ８ 信号処理部
Claims (4)
- 【請求項１】原稿上の１行の行情報を光学系を介して複
数本の画素列によって並列的に読出す読出し手段と、 前記複数本の画素列を用いて読出した、同一行の同一点
に関する複数の信号の平均を求めてこれを最終的な情報
として出力する信号処理手段と、 を備え、 前記読出し手段は、各々がラインセンサを有するｎ個の
固体撮像装置を備えており、各固体撮像装置は、対応す
る前記ラインセンサによって入射された特定の行の光学
像を光電変換して信号電荷を発生させ、この信号電荷を
所定の電圧のデータ信号に変え、このデータ信号を出力
ラインを介して前記信号処理手段に供給し、 前記信号処理手段は、ｎ個の出力ラインを介して前記ｎ
個の固体撮像装置から供給される、同一行の同一点に関
するｎ個のデータ信号を順次受信し、前記ｎ個のデータ
信号を平均してこの平均値を外部に出力することを特徴
とする画像読取り装置。 - 【請求項２】原稿上の１行の行情報を光学系を介して複
数本の画素列によって並列的に読出す読出し手段と、 前記複数本の画素列を用いて読出した、同一行の同一点
に関する複数の信号の平均を求めてこれを最終的な情報
として出力する信号処理手段と、 を備え、 前記読出し手段は、各々がラインセンサを有するｎ個の
固体撮像装置を備えており、各固体撮像装置は、対応す
る前記ラインセンサによって入射された特定の行の光学
像を光電変換して信号電荷を発生させ、この信号電荷を
所定の電圧のデータ信号に変え、このデータ信号を出力
ラインを介して前記信号処理手段に供給し、 前記固体撮像装置の各々は、像が光学系を介して入力さ
れるラインセンサと、 このラインセンサ上に結像された光学データを信号電荷
に変換する光電変換部と、前記信号電荷から変換される
所定の電圧を有するデータ情報を出力する出力部とを備
えており、前記ｎ個の固体撮像装置の各々は分離されて
別個の回路から構成されていることを特徴とする画像読
取り装置。 - 【請求項３】原稿上の１行の行情報を光学系を介して複
数本の画素列によって並列的に読出す読出し手段と、 前記複数本の画素列を用いて読出した、同一行の同一点
に関する複数の信号の平均を求めてこれを最終的な情報
として出力する信号処理手段と、 を備え、 前記読出し手段は、各々がラインセンサを有するｎ個の
固体撮像装置を備えており、各固体撮像装置は、対応す
る前記ラインセンサによって入射された特定の行の光学
像を光電変換して信号電荷を発生させ、この信号電荷を
所定の電圧のデータ信号に変え、このデータ信号を出力
ラインを介して前記信号処理手段に供給し、 前記固体撮像装置の各々は、像が光学系を介して入力さ
れるラインセンサと、このラインセンサ上に結像された
光学データを信号電荷に変換する光電変換部と、前記信
号電荷から変換される所定の電圧を有するデータ情報を
出力する出力部と、を備えており、前記ｎ個の固体撮像
装置は同一の基板上に統合されて形成されていることを
特徴とする画像読取り装置。 - 【請求項４】前記信号処理手段と、この信号処理手段に
前記データ信号を供給する出力ラインとは、 前記ｎ個の固体撮像装置が形成された基板上に統合され
て形成されていることを特徴とする請求項３記載の画像
読取り装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110520A JP2856940B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 画像読取り装置 |
| KR1019920007881A KR920022811A (ko) | 1991-05-15 | 1992-05-09 | 화상 판독 장치 |
| US07/883,455 US5428463A (en) | 1991-05-15 | 1992-05-15 | Picture image photgraphing apparatus |
| KR2019950050601U KR0126393Y1 (ko) | 1991-05-15 | 1995-12-28 | 화상판독장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110520A JP2856940B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 画像読取り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337967A JPH04337967A (ja) | 1992-11-25 |
| JP2856940B2 true JP2856940B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=14537883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110520A Expired - Fee Related JP2856940B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 画像読取り装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5428463A (ja) |
| JP (1) | JP2856940B2 (ja) |
| KR (1) | KR920022811A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865000B2 (en) * | 1994-12-06 | 2005-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus for grouping sensors according to characteristics |
| US5963344A (en) * | 1995-07-06 | 1999-10-05 | Konica Corporation | Image forming apparatus |
| JP2001016399A (ja) | 1999-04-28 | 2001-01-19 | Seiko Epson Corp | 画像読取装置 |
| JP2001309121A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-11-02 | Seiko Epson Corp | カラー撮像素子、それを用いた画像読取装置及び画像読取方法 |
| JP3653492B2 (ja) * | 2001-11-19 | 2005-05-25 | 三洋電機株式会社 | 単板型映像表示装置 |
| US9137421B2 (en) * | 2011-09-20 | 2015-09-15 | Asia Optical International Ltd. | Image reading device and method of reading images |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59141871A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 画像走査記録時における鮮鋭度強調方法 |
| JPS6281879A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Canon Inc | 画像処理方法及び画像処理装置 |
| GB8526817D0 (en) * | 1985-10-31 | 1985-12-04 | Crosfield Electronics Ltd | Image enhancement |
| JPH01284070A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像入力装置 |
| US5202756A (en) * | 1988-11-09 | 1993-04-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Color signal processing apparatus using plural luminance signals |
| US5216521A (en) * | 1990-01-10 | 1993-06-01 | Agfa-Gevaert Aktiengesellschaft | Reproduction of photographic originals with scattered light correction |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110520A patent/JP2856940B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-09 KR KR1019920007881A patent/KR920022811A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-05-15 US US07/883,455 patent/US5428463A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04337967A (ja) | 1992-11-25 |
| KR920022811A (ko) | 1992-12-19 |
| US5428463A (en) | 1995-06-27 |
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