JP2001144900A

JP2001144900A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2001144900A
Application number: JP32510599A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Maehara; 孝明前原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】被読み取り対象から白黒画像情報を高解像度
で高速に読み取ることができるとともに、同時にカラー
画像情報を低解像度でも階調性を確保して精度よく読み
取ることができる画像読み取り装置を提供することを目
的とする。【解決手段】イメージセンサ２７上に波長選択性の異
なる色分解フィルタが形成されたＲラインセンサ２７
Ｒ、Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセンサ２７Ｂ
と色分解フィルタが形成されていない白黒ラインセンサ
２７Ｗとを設け、原稿１からカラー画像情報をＲライン
センサ２７Ｒ、Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセ
ンサ２７Ｂにより読み取り、同時に白黒画像情報を白黒
ラインセンサ２７Ｗにより読み取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被読み取り対象に
光を照射してその反射光を結像させて画像を読み取る画
像読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿の平面的画像データを多階調
でデジタル値に変換して読み出し、中間調を再現する画
像読み取り装置が、イメージスキャナ装置、デジタル複
写機等に多く利用されるようになっている。

【０００３】写真や印刷物等の中間調を含む原稿から画
像データを多階調で精度よく読み取るためには、照射光
学系を工夫してイメージセンサの露光量を上げ、原稿の
白部の読み取り出力を増大し、画像データのＳ／Ｎ比を
上げることが重要になる。

【０００４】また、原稿のカラー情報を忠実に読み取る
ことのできるカラー画像読み取り装置の場合、光源とし
て照射スペクトル分布が可視光範囲で均一な白色光源を
選択するとともに、各ラインセンサ上にＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３原色に対応する感度分布を持つフ
ィルタが形成された３ライン型のイメージセンサを用い
て一回の走査で精度よく読み取りを行うように構成する
ことが主流になってきている。

【０００５】上記の画像読み取りにおける階調再現技術
の進歩に伴ない、写真や印刷物等の原稿を画像データに
変換して簡便に入力することのできるフラットベッドタ
イプの画像読み取り装置が普及してきている。

【０００６】また、フラットベッドタイプの画像読み取
り装置のオプションとして、自動原稿供給装置（以下Ａ
ＤＦと称す）が一般的に装着されるようになっている。
このＡＤＦにより、複数の原稿をまとめて積載して自動
的に原稿を１枚ずつ送出し、順次画像読み取りを行うこ
とができる。したがって、人力の介在無しに自動的に連
続して複数枚の原稿の画像データを入力することでき、
所謂ドキュメントスキャナとして画像読み取りの生産性
を向上することができるようになる。

【０００７】以下、上記の従来の画像読み取り装置につ
いて図面を参照して説明する。図２１は、従来の画像読
み取り装置の機構系の構成を示す概略図である。

【０００８】図２１に示す従来の画像読み取り装置は、
機構系として、白色光源２、反射ミラー３、光学レンズ
４、イメージセンサ５、遮光部材６、原稿ガラス部７、
原稿ガラス窓８、キャリッジ９、駆動手段１０、白基準
板１５、ＡＤＦ本体１６、原稿トレイ１７、原稿検出セ
ンサ１８、第１の搬送ローラ１９、リバースローラ２
０、原稿端部検出センサ２１、原稿抑え板２２、第２の
搬送ローラ２３、ガイドローラ２４、排紙トレイ２５お
よび原稿押圧板２６を備える。

【０００９】イメージセンサ５は、ＣＣＤ等から構成さ
れ、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する３ライン型イメージ
センサを用いている。遮光部材６には、原稿１からの反
射光の余分な光束を制限するスリットが設けられてい
る。原稿ガラス部７は、光透過材質から形成され、その
上に使用者により読み取り対象となる原稿１が一枚ずつ
積載される。原稿ガラス窓８は、ＡＤＦによる原稿読み
取り位置に配置される。

【００１０】キャリッジ９は、白色光源２、反射ミラー
３、光学レンズ４、イメージセンサ５、遮光部材６によ
り構成される光学系を保持する。駆動手段１０は、駆動
プーリ１１、従動プーリ１２、駆動ワイヤ１３およびモ
ータ１４により構成され、矢印Ａで示す原稿の副走査方
向にキャリッジ９を移動できるように構成されている。
白基準板１５は、シェーディング処理時の白レベル基準
を与える。

【００１１】原稿トレイ１７には複数の原稿が積載され
る。原稿検出センサ１８は、原稿の有無を判定する。第
１の搬送ローラ１９およびリバースローラ２０は、複数
の原稿を一枚ずつピックアップし搬送する。原稿端部検
出センサ２１は、原稿の先端および後端を検出する。原
稿抑え板２２は、弾性部材（図示省略）により付勢され
ており、原稿１をＡＤＦ用の原稿ガラス窓８に対し浮き
がないよう密着させる。ガイドローラ２４は、第２の搬
送ローラ２３と対向して配置される。排紙トレイ２５に
は、読み取りが終了した原稿が順次積載される。原稿押
圧板２６は、平面の弾性体から構成され、原稿ガラス部
７にセットした原稿１全体に浮きが無いように一定の押
圧で押さえつける。

【００１２】図２２は、図２１に示す画像読み取り装置
の回路系の構成を示すブロック図である。図２２に示す
画像読み取り装置は、回路系として、イメージセンサ駆
動回路１００、第１のアンプ１０１、第２のアンプ１０
２、第３のアンプ１０３、マルチプレクサ１０４、Ａ／
Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１０５、シェーディン
グ補正回路１０６、バッファメモリ１０７、ＤＭＡ（ダ
イレクト・メモリ・アクセス）回路１０８、インタフェ
ース回路１０９、モータ駆動回路１１０およびＣＰＵ
（中央演算処理装置）１１１を備える。

【００１３】イメージセンサ駆動回路１００は、イメー
ジセンサ５にライン走査信号ＨＳＹＮＣおよび走査クロ
ック信号ＶＣＬＫを与える。第１のアンプ１０１、第２
のアンプ１０２および第３のアンプ１０３はそれぞれイ
メージセンサ５からの各系統の画像信号出力を適正なレ
ベルまで増幅する。マルチプレクサ１０４は、第１のア
ンプ１０１から出力されるＲ画像出力、第２のアンプ１
０２から出力されるＧ画像出力および第３のアンプ１０
３から出力されるＢ画像出力の３系統の出力データを順
次１列のＲＧＢ画像信号へ変換する。

【００１４】Ａ／Ｄ変換器１０５は、マルチプレクサ１
０４から出力されるＲＧＢ画像信号を量子化し、デジタ
ル値の画像データへ変換する。シェーディング補正回路
１０６は、白色光源２の照射光の不均一性およびイメー
ジセンサ５の各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主
走査方向の画像信号出力ばらつきを正規化し補正する。
バッファメモリ１０７は、画像データを一定量蓄積す
る。ＤＭＡ回路１０８は、バッファメモリ１０７に蓄積
された画像データを一定のオフセットを持たせて出力さ
せる。

【００１５】インタフェース回路１０９は、外部装置
（図示省略）の要求に従ってＤＭＡ回路１０８と同期を
取りながらバッファメモリ１０７に蓄積された画像デー
タを出力する。モータ駆動回路１１０は、モータ１４を
任意の速度で回転させる。ＣＰＵ１１１は、白色光源
２、イメージセンサ駆動回路１００、シェーディング補
正回路１０６、ＤＭＡ回路１０８、インタフェース回路
１０９およびモータ駆動回路１１０を制御する。

【００１６】次に、上記のように構成された従来の画像
読み取り装置の動作を説明する。まず、ホストコンピュ
ータ等の外部装置より画像読み取りが指示されると、Ｃ
ＰＵ１１１は、モータ１４を駆動し、駆動手段１０を介
してキャリッジ９を原稿副走査方向Ａの左側方向へ駆動
し、原稿１の読み出し開始位置（ホーム位置）に移動さ
せる原点復帰動作を実行する。

【００１７】原点復帰動作が完了した後、ＣＰＵ１１１
は白色光源２を点灯させるとともに、イメージセンサ駆
動回路１００を起動してイメージセンサ５にライン走査
信号ＨＳＹＮＣおよび走査クロック信号ＶＣＬＫを与え
て動作を開始させ、キャリッジ９のホーム位置の上方に
設置された白基準板１５の画像データを読取らせ、シェ
ーディング補正回路１０６内のメモリに白基準データと
して保持する。

【００１８】白基準データの書込みによる初期動作が終
了すると、ＣＰＵ１１１は画像データ読み出しに先立っ
て原稿検出センサ１８によりＡＤＦ上の原稿の有無を検
出する。ＡＤＦ上に原稿が検出されなかった場合、ＣＰ
Ｕ１１１はフラットベッドの原稿ガラス部７上に手動で
原稿１がセットされたものと判断する。この場合、ＣＰ
Ｕ１１１は、モータ駆動回路１１０を介してキャリッジ
９を右側の原稿先端方向へ定速で移動させ、原稿ガラス
部７上にセットされた原稿１の画像データの読み出し動
作に入る。

【００１９】キャリッジ９が原稿先端部に到達すると、
図２３に示すように原稿１には原稿ガラス部７を通して
白色光源２からの光束が照射される。このとき、原稿１
からの反射光は、遮光部材６により余分な光束がカット
され、反射ミラー３により反射された後、光学レンズ４
により集光され、イメージセンサ５の受光部上に結像す
る。

【００２０】図２３の右上に示すように、イメージセン
サ５の受光部には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する３ラ
イン分の受光素子列として、Ｒラインセンサ５Ｒ、Ｇラ
インセンサ５ＧおよびＢラインセンサ５Ｂが原稿の主走
査方向に沿って配列されている。図に示すように３ライ
ンの１列目のＲラインセンサ５Ｒにはレッド成分を透過
する色分解フィルタが、２列目のＧラインセンサ５Ｇに
はグリーン成分を透過する色分解フィルタが、３列目の
Ｂラインセンサ５Ｂにはブルー成分を透過する色分解フ
ィルタがそれぞれ形成されている。

【００２１】したがって、Ｒラインセンサ５Ｒ、Ｇライ
ンセンサ５ＧおよびＢラインセンサ５Ｂは、それぞれ対
応するスペクトル成分の光束のみを選択的に受光するよ
うに構成されているので、レッド成分を受光するＲライ
ンセンサ、グリーン成分を受光するＧラインセンサ、ブ
ルー成分を受光するＢラインセンサとしてそれぞれ動作
する。

【００２２】イメージセンサ駆動回路１００からライン
走査信号ＨＳＹＮＣおよび走査クロック信号ＶＣＬＫが
イメージセンサ５に与えられると、図２４に示すように
ライン走査信号ＨＳＹＮＣを１ラインの始まりとして、
走査クロック信号ＶＣＬＫに従って先頭画素から最終画
素まで、１ライン間隔時間に各画素が受光した露光量に
比例した出力電圧が各ラインセンサ５Ｒ，５Ｂ，５Ｇか
ら独立に順次出力される。

【００２３】また、図２３に示すように、イメージセン
サ５上の３列の各ラインセンサ５Ｒ，５Ｂ，５Ｇは各々
ｄ１ずつ離れて配置されているため、光学系の倍率をｍ
とすると、対応する原稿の読み取り位置もｍ×ｄ１＝ｄ
２ずつ離れた位置となる。この位置補正は、後述するよ
うにバッファメモリ１０７により行われる。

【００２４】次に、図２５、図２６および図２７を参照
しながら、カラー情報を含む原稿の読み取り動作につい
て説明する。まず、図２５を参照して、シェーディング
補正処理について説明する。前述したように初期動作で
シェーディング補正回路１０６内のメモリに保持された
白基準データより、（補正データ）＝（１／白基準データ）×（画像デー
タ）という演算が実行され、シェーディング歪みの補正が行
われる。

【００２５】ここで、（１／白基準データ）はシェーデ
ィング補正係数である。このシェーディング補正係数を
読み取られた各画素の出力と掛け合わせることにより、
白色光源２の照射光の不均一性およびイメージセンサ５
の各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向の
画像信号出力ばらつきの正規化補正を行うことができ
る。

【００２６】図２５および図２６に示す原稿は、赤色、
黄色、緑色および青色のパッチを含んでいる。これらの
パッチを読み取った場合、図２７（ａ）に示す白色光源
２のスペクトル成分と図２７（ｂ）に示す各パッチの色
成分の反射スペクトルとを掛け合わせた成分と、図２７
（ｃ）に示す各ラインセンサ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ上に形成
された色分解フィルタの透過率特性とが掛け合わされた
成分が、各ラインセンサ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ上の受光素子
に露光されることになる。

【００２７】Ｒラインセンサ５Ｒを例に説明すると、図
２５に示すように赤色パッチの出力電圧が最も大きく、
青色パッチの出力が最も低くなる。この出力はシェーデ
ィング補正係数が掛け合わされ、正規化して出力され
る。図２６にはＧラインセンサ５ＧおよびＢラインセン
サ５Ｂの例を同様に示している。Ｇラインセンサ５Ｇで
は、緑色パッチが最も大きく、他の色では低くなる。Ｂ
ラインセンサ５Ｂでは、青色パッチが最も大きく、赤色
パッチが最も低くなり、Ｒラインセンサ５Ｒと反対の結
果となる。

【００２８】実際の原稿色は、印刷インキのマゼンタ、
シアン、イエローが混ぜられているので、各ラインセン
サ５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの出力は、その反射率の組み合わせ
に対応した出力電圧になる。このようにして、３ライン
のイメージセンサ５上の各ラインセンサ５Ｒ，５Ｂ，５
Ｇ上にＲ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する透過スペクトル特
性の異なる色分解フィルタを形成することにより、原稿
１に含まれるカラー画像データの読み出しを行うことが
できることがわかる。

【００２９】一方、白黒画像データの読み取りを行う場
合は、Ｒラインセンサ５Ｒ、Ｇラインセンサ５Ｇおよび
Ｂラインセンサ５Ｂの出力のうち、１つの出力のみを選
択して白黒出力とすることが多い。この場合、選択した
センサのフィルタの色がドロップアウトカラーとなる。

【００３０】このようにして、１ライン分の画像データ
を得るごとに、モータ駆動回路１１０により駆動手段１
０を介してキャリッジ９を１ライン分に相当する移動距
離ずつ移動させていくことにより、２次元の原稿の画像
データを平面的に読み取っていく。

【００３１】次に、読み取られた画像データは、前述し
たようにシェーディング補正回路１０６によりシェーデ
ィング歪みが除かれた後、一旦バッファメモリ１０７に
格納される。バッファメモリ１０７は、図２８に示すよ
うに、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ領域に分けられ、それぞれＲ
画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データが収納され
る。

【００３２】次に、外部装置の指示によりデータ送出が
要求されると、インタフェース回路１０９は、ＤＭＡ回
路１０８にデータ要求信号ＤＲＥＱを発行する。ＤＭＡ
回路１０８は、各領域の書き込みアドレスポインタと読
み出しアドレスポインタとによりバッファメモリ１０７
に格納されたデータ量を監視している。ＤＭＡ回路１０
８は、書き込みアドレスポインタと読み出しアドレスポ
インタの差が大きい、つまり充分なデータ量が蓄積され
たと判断すると、インタフェース回路１０９にデータ応
答信号ＤＡＣＫを返して、バッファメモリ１０７に蓄積
されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データを読み出しインタフェ
ース回路１０９を経由して外部装置に送出する。

【００３３】このとき、図２８に示すように、バッファ
メモリ１０７に書き込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データ
は、各ラインセンサ間隔ｄ１を補償するために、一定の
アドレスオフセットが付加されて読み出される。オフセ
ットライン数の計算は、以下のようにして計算される。

【００３４】（オフセットライン数）＝（センサライン
間隔）／（読み取り解像度１ライン分間隔）したがって、センサライン間隔ｄ１を１５０μｍ、読み
取り解像度１ライン分間隔を５０μｍとすると、オフセ
ットライン数は３ラインとなる。

【００３５】次に、バッファメモリ１０７が満杯になる
と、ＣＰＵ１１１はモータ駆動回路１１０を介してキャ
リッジ９の移動を停止させるとともに、バッファメモリ
１０７への書き込み動作を停止させ、バッファオーバフ
ローによる画像データの欠落を防止する。そして、外部
装置へのデータ送出により再びバッファメモリ１０７の
書き込み領域に余裕ができると、ＣＰＵ１１１は、モー
タ駆動回路１１０によりキャリッジ９を移動させ、バッ
ファメモリ１０７への画像データ書き込みを開始する。

【００３６】このようにして、外部装置とのハンドシェ
ークによりデータ転送を行い、効率よく画像データの読
み取りを行うことができる。またシェーディング補正回
路１０６の効果により、読み出し画像の階調再現性を精
度良く保持することができる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、白黒原稿を読み取り白黒画像データを出
力する場合には、白黒画像データの代用としてＲ、Ｇ、
Ｂの３色のカラー画像データのうち１色を選択して出力
することになる。この場合、３ラインのイメージセンサ
５上に形成された色分解フィルタにより白色光源２の一
部のスペクトル成分のみが利用されることになり、光源
の発光効率およびイメージセンサの変換効率が最も高い
緑色光源を用いる白黒読み取り専用スキャナに比べ、感
度およびＳ／Ｎ比が著しく低下する。このため、一般的
に、カラー読み取りが可能な画像読み取り装置の白黒原
稿の読み取り速度は、白黒原稿専用の画像読み取り装置
に比べて著しく低下する。

【００３８】このため、白黒原稿読み取り専用の光学系
をカラー読み取り用の光学系とは別に同じ画像読み取り
装置内に組み込むことが提案されている。この場合、装
置の大型化を招くとともに、原稿に対するカラー画像情
報と白黒画像情報との読み取りタイミングがずれてしま
い、位置合わせのために大容量のバッファメモリが必要
となる。また、２つの光学系を同時に調整することは困
難であり、主走査方向の倍率誤差による白黒画像とカラ
ー画像とのずれ、すなわちミス・レジストレーションが
発生する。

【００３９】また、従来の画像読み取り装置では、カラ
ー画像データ処理回路と白黒画像データ処理回路とを共
用する構成になっていたため、原稿から白黒画像データ
とカラー画像データとの両方を同時にかつ高速に得るこ
とが困難である。

【００４０】本発明の目的は、被読み取り対象から白黒
画像情報を高解像度で高速に読み取ることができるとと
もに、同時にカラー画像情報を低解像度でも階調性を確
保して精度よく読み取ることができる画像読み取り装置
を提供することである。

【００４１】本発明の他の目的は、装置を大型化するこ
となくかつ大容量のバッファメモリを不要にするととも
に、ミス・レジストレーションの発生を抑制することが
できる画像読み取り装置を提供することである。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読み取
り装置は、被読み取り対象に光を照射する光源と、被読
み取り対象の主走査方向に沿って形成された受光素子列
を有する読み取り手段と、被読み取り対象からの反射光
を読み取り手段の受光素子列上に結像させる光学手段
と、被読み取り対象と読み取り手段とを被読み取り対象
の副走査方向に相対的に移動させる駆動手段とを備え、
受光素子列は、波長選択性の異なる色分解フィルタが設
けられた複数の第１の受光素子列と、色分解フィルタが
形成されていない第２の受光素子列とを含むものであ
る。

【００４３】本発明に係る画像読み取り装置では、波長
選択性の異なる色分解フィルタが設けられた複数の第１
の受光素子列と色分解フィルタが形成されていない第２
の受光素子列とが被読み取り対象の主走査方向に沿って
形成され、光源により光を照射された被読み取り対象か
らの反射光を第１および第２の受光素子列上に光学手段
により結像させ、第１および第２の受光素子列により被
読み取り対象の画像情報を読み取り、被読み取り対象と
読み取り手段とを被読み取り対象の副走査方向に相対的
に移動させている。

【００４４】したがって、色分解フィルタにより選択さ
れた特定のスペクトル成分の反射光から第１の受光素子
列により各カラー画像情報を読み取ることができるとと
もに、光源のすべてのスペクトル成分の反射光から第２
の受光素子列により白黒画像情報を読み取ることができ
るので、第２の受光素子列の感度およびＳ／Ｎ比が向上
し、被読み取り対象から白黒画像情報を高解像度で高速
に読み取ることができるとともに、同時にカラー画像情
報を低解像度でも階調性を確保して精度よく読み取るこ
とができる。

【００４５】また、共通の光学手段により被読み取り対
象からの反射光を第１および第２の受光素子列上に結像
させ、白黒画像とカラー画像との読み取り位置を略一致
させることができるので、装置を大型化することなくか
つ大容量のバッファメモリを不要にするとともに、ミス
・レジストレーションの発生を抑制することができる。

【００４６】本発明に係る他の画像読み取り装置は、被
読み取り対象に所定範囲のスペクトル成分が増強された
光を照射する光源と、被読み取り対象の主走査方向に沿
って形成された受光素子列を有する読み取り手段と、被
読み取り対象からの反射光を読み取り手段の受光素子列
上に結像させる光学手段と、被読み取り対象と読み取り
手段とを被読み取り対象の副走査方向に相対的に移動さ
せる駆動手段とを備え、光学手段は、光源の増強された
スペクトル成分を透過し、波長選択性の異なる複数の色
分解ミラーと、光源の増強されたスペクトル成分が増強
前より低下しないように透過率を設定したハーフミラー
とを含み、受光素子列は、複数の色分解ミラーおよびハ
ーフミラーにより反射された光を受ける複数の第１の受
光素子列と、複数の色分解ミラーおよびハーフミラーを
透過した光を受ける第２の受光素子列とを含むものであ
る。

【００４７】本発明に係る画像読み取り装置では、光源
により所定範囲のスペクトル成分が増強された光を照射
された被読み取り対象からの反射光を第１および第２の
受光素子列上に光学手段により結像させ、第１および第
２の受光素子列により被読み取り対象の画像情報を読み
取り、被読み取り対象と読み取り手段とを被読み取り対
象の副走査方向に相対的に移動させている。

【００４８】このとき、第１の受光素子列は、複数の色
分解ミラーおよびハーフミラーにより反射された光を受
け、色分解ミラーにより選択された特定のスペクトル成
分の反射光から各カラー画像情報を読み取ることができ
るとともに、第２の受光素子列は、複数の色分解ミラー
を透過した後、増強されたスペクトル成分が増強前より
低下しないように透過率が設定されたハーフミラーを透
過した光を受け、透過後の増強されたスペクトル成分か
ら白黒画像情報を読み取ることができる。

【００４９】したがって、第２の受光素子列の感度およ
びＳ／Ｎ比が向上し、被読み取り対象から白黒画像情報
を高解像度で高速に読み取ることができるとともに、同
時にカラー画像情報を低解像度でも階調性を確保して精
度よく読み取ることができる。

【００５０】また、共通の光学手段により被読み取り対
象からの反射光を第１および第２の受光素子列上に結像
させ、白黒画像とカラー画像との読み取り位置を常に一
致させることができるので、装置を大型化することなく
かつ大容量のバッファメモリを不要にするとともに、ミ
ス・レジストレーションの発生を抑制することができ
る。

【００５１】

【発明の実施の形態】請求項１の発明に係る画像読み取
り装置は、被読み取り対象に光を照射する光源と、被読
み取り対象の主走査方向に沿って形成された受光素子列
を有する読み取り手段と、被読み取り対象からの反射光
を読み取り手段の受光素子列上に結像させる光学手段
と、被読み取り対象と読み取り手段とを被読み取り対象
の副走査方向に相対的に移動させる駆動手段とを備え、
受光素子列は、波長選択性の異なる色分解フィルタが設
けられた複数の第１の受光素子列と、色分解フィルタが
形成されていない第２の受光素子列とを含むものであ
る。

【００５２】本発明に係る画像読み取り装置では、色分
解フィルタにより選択された特定のスペクトル成分の反
射光から第１の受光素子列により各カラー画像情報を読
み取ることができるとともに、光源のすべてのスペクト
ル成分の反射光から第２の受光素子列により白黒画像情
報を読み取ることができるので、第２の受光素子列の感
度およびＳ／Ｎ比が向上し、被読み取り対象から白黒画
像情報を高解像度で高速に読み取ることができるととも
に、同時にカラー画像情報を低解像度でも階調性を確保
して精度よく読み取ることができる。

【００５３】また、共通の光学手段により被読み取り対
象からの反射光を第１および第２の受光素子列上に結像
させ、白黒画像とカラー画像との読み取り位置を略一致
させることができるので、装置を大型化することなくか
つ大容量のバッファメモリを不要にするとともに、ミス
・レジストレーションの発生を抑制することができる。

【００５４】請求項２の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項１の発明に係る画像読み取り装置の構成にお
いて、読み取り手段から出力される画像データを第１お
よび第２の受光素子列ごとに一時的記憶するバッファ手
段をさらに備え、バッファ手段は、読み取り手段上の第
１および第２の受光素子列の位置に応じて読み出しアド
レスをオフセットして画像データを読み出すものであ
る。

【００５５】この場合、第１および第２の受光素子列の
位置の違いによる読み取り位置の差を完全に補正するこ
とができるので、白黒画像とカラー画像との読み取り位
置を完全に一致させた状態でバッファ手段から画像デー
タを出力することができる。

【００５６】請求項３の発明に係る画像読み取り装置
は、被読み取り対象に所定範囲のスペクトル成分が増強
された光を照射する光源と、被読み取り対象の主走査方
向に沿って形成された受光素子列を有する読み取り手段
と、被読み取り対象からの反射光を読み取り手段の受光
素子列上に結像させる光学手段と、被読み取り対象と読
み取り手段とを被読み取り対象の副走査方向に相対的に
移動させる駆動手段とを備え、光学手段は、光源の増強
されたスペクトル成分を透過し、波長選択性の異なる複
数の色分解ミラーと、光源の増強されたスペクトル成分
が増強前より低下しないように透過率を設定したハーフ
ミラーとを含み、受光素子列は、複数の色分解ミラーお
よびハーフミラーにより反射された光を受ける複数の第
１の受光素子列と、複数の色分解ミラーおよびハーフミ
ラーを透過した光を受ける第２の受光素子列とを含むも
のである。

【００５７】本発明に係る画像読み取り装置では、第１
の受光素子列は、複数の色分解ミラーおよびハーフミラ
ーにより反射された光を受け、色分解ミラーにより選択
された特定のスペクトル成分の反射光から各カラー画像
情報を読み取ることができるとともに、第２の受光素子
列は、複数の色分解ミラーを透過した後、増強されたス
ペクトル成分が増強前より低下しないように透過率が設
定されたハーフミラーを透過した光を受け、透過後の増
強されたスペクトル成分から白黒画像情報を読み取るこ
とができる。

【００５８】したがって、第２の受光素子列の感度およ
びＳ／Ｎ比が向上し、被読み取り対象から白黒画像情報
を高解像度で高速に読み取ることができるとともに、同
時にカラー画像情報を低解像度でも階調性を確保して精
度よく読み取ることができる。

【００５９】また、共通の光学手段により被読み取り対
象からの反射光を第１および第２の受光素子列上に結像
させ、白黒画像とカラー画像との読み取り位置を常に一
致させることができるので、装置を大型化することなく
かつ大容量のバッファメモリを不要にするとともに、ミ
ス・レジストレーションの発生を抑制することができ
る。

【００６０】請求項４の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項３の発明に係る画像読み取り装置の構成にお
いて、複数の色分解ミラーおよびハーフミラーの間隔
は、第１の受光素子列の間隔に一致するものである。

【００６１】この場合、第１の受光素子列の各読み取り
位置を完全に一致させることができるので、読み取られ
た画像データを一時的に記憶させるバッファメモリの読
み出しアドレスをオフセットさせる必要がなくなり、バ
ッファメモリの記憶容量を無駄に消費することがない。

【００６２】請求項５の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項３または請求項４の発明に係る画像読み取り
装置の構成において、色分解ミラーは、光源の増強され
たスペクトル成分をほぼ透過させるものである。

【００６３】この場合、色分解ミラーにより増強された
スペクトル成分を不要にカットされることなく、ハーフ
ミラーまで導くことができるので、ハーフミラーにより
反射および透過される、増強されたスペクトル成分の光
量を増加させることができる。したがって、ハーフミラ
ーから光を受ける第１および第２の受光素子列の受光量
が増大し、感度およびＳ／Ｎ比を向上することができ
る。

【００６４】請求項６の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項３〜請求項５のいずれかの発明に係る画像読
み取り装置の構成において、ハーフミラーは、光源の増
強されたスペクトル成分の増加分を透過させるものであ
る。

【００６５】この場合、第２の受光素子列が増強された
スペクトル成分の増加分を受光することができるので、
第２の受光素子列の受光量が増大し、第２の受光素子列
の感度およびＳ／Ｎ比を向上することができる。

【００６６】請求項７の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項３〜請求項６のいずれかの発明に係る画像読
み取り装置の構成において、光源は、白色光源からなる
第１の光源と、白色光源の所定範囲のスペクトル成分を
増強した第２の光源とを含むものである。

【００６７】この場合、第１の光源によりカラー画像用
に広範なスペクトル成分の光を照射できるとともに、第
２の光源により白黒画像用に所定範囲のスペクトル成分
を増強した光を照射できるので、カラー画像情報および
白黒画像情報を高精度に読み取ることができる。

【００６８】請求項８の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項３〜請求項７のいずれかの発明に係る画像読
み取り装置の構成において、光源は、白色光源の蛍光体
に所定範囲の発光波長を有する蛍光体を混合して所定範
囲のスペクトル成分を増強した光源を含むものである。

【００６９】この場合、一つの光源により、カラー画像
用に広範なスペクトル成分の光を照射できるとともに、
白黒画像用に所定範囲のスペクトル成分を増強した光を
照射できるので、カラー画像情報および白黒画像情報を
高精度に読み取ることができるとともに、光源の構成を
簡略化することができる。

【００７０】請求項９の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項１〜請求項８のいずれかの発明に係る画像読
み取り装置の構成において、第１の受光素子列の画素数
は、第２の受光素子列の画素数より少ない。

【００７１】この場合、第１の受光素子列の１画素当た
りの露光量を増加することができるので、カラー画像情
報をより高速かつ高精度に読み取ることができる。

【００７２】請求項１０の発明に係る画像読み取り装置
は、請求項１〜請求項９のいずれかの発明に係る画像読
み取り装置の構成において、第１の受光素子列により読
み取られた画像データを処理する第１の画像処理手段
と、第２の受光素子列により読み取られた画像データを
処理する第２の画像処理手段とをさらに備えるものであ
る。

【００７３】この場合、第１の画像処理手段より第１の
受光素子列により読み取られた画像データを処理し、第
２の画像処理手段より第２の受光素子列により読み取ら
れた画像データを処理することができるので、カラー画
像データと白黒画像データとを並列に処理することがで
き、高解像度の白黒画像データと低解像度のカラー画像
データとを同時にかつ高速に処理して外部装置へ出力す
ることができる。

【００７４】（実施の形態１）以下、本発明の第１の実
施の形態による画像読み取り装置について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による
画像読み取り装置の機構系の構成を示す概略図である。

【００７５】図１に示す画像読み取り装置は、機構系と
して、白色光源２、反射ミラー３、光学レンズ４、イメ
ージセンサ２７、遮光部材６、原稿ガラス部７、原稿ガ
ラス窓８、キャリッジ９、駆動手段１０、白基準板１
５、ＡＤＦ本体１６、原稿トレイ１７、原稿検出センサ
１８、第１の搬送ローラ１９、リバースローラ２０、原
稿端部検出センサ２１、原稿抑え板２２、第２の搬送ロ
ーラ２３、ガイドローラ２４、排紙トレイ２５および原
稿押圧板２６を備える。

【００７６】イメージセンサ２７は、ＣＣＤ等から構成
され、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に対応するＲラインセンサ２
７Ｒ、Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセンサ２７
Ｂに、１ラインの白黒ラインセンサ２７Ｗを追加した４
ライン型のイメージセンサを用いている。白黒ラインセ
ンサ２７Ｗは、他のＲ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７
Ｒ，２７Ｂ，２７Ｇに対し、１ラインあたりの画素数を
２倍にして白黒に対する解像度を２倍にしている。

【００７７】遮光部材６には、原稿１からの反射光の余
分な光束を制限するスリットが設けられている。原稿ガ
ラス部７は、光透過材質から形成され、その上に使用者
により読み取り対象となる原稿１が一枚ずつ積載され
る。原稿ガラス窓８は、ＡＤＦによる原稿読み取り位置
に配置される。

【００７８】キャリッジ９は、白色光源２、反射ミラー
３、光学レンズ４、イメージセンサ２７および遮光部材
６により構成される光学系を保持する。駆動手段１０
は、駆動プーリ１１、従動プーリ１２、駆動ワイヤ１３
およびモータ１４により構成され、キャリッジ９を矢印
Ａで示す原稿の副走査方向に移動できるように構成され
ている。白基準板１５は、シェーディング処理時の白レ
ベル基準を与える。

【００７９】原稿トレイ１７には複数の原稿が積載され
る。原稿検出センサ１８は、原稿の有無を判定する。第
１の搬送ローラ１９およびリバースローラ２０は、複数
の原稿を一枚ずつピックアップし搬送する。原稿端部検
出センサ２１は、原稿の先端および後端を検出する。原
稿抑え板２２は、弾性部材（図示省略）により付勢され
ており、原稿１をＡＤＦ用の原稿ガラス窓８に対し浮き
がないよう密着させる。ガイドローラ２４は、第２の搬
送ローラ２３と対向して配置される。排紙トレイ２５に
は、読み取りが終了した原稿が順次積載される。原稿押
圧板２６は、平面の弾性体から構成され、原稿ガラス部
７にセットした原稿１全体に浮きが無いように一定の押
圧で押さえつける。

【００８０】図２は、図１に示す画像読み取り装置の回
路系の構成を示すブロック図である。図２に示す画像読
み取り装置は、回路系として、イメージセンサ駆動回路
２００、第１のアンプ１０１、第２のアンプ１０２、第
３のアンプ１０３、第４のアンプ２０１、マルチプレク
サ１０４、第１および第２のＡ／Ｄ（アナログ／デジタ
ル）変換器１０５，２０２、第１および第２のシェーデ
ィング補正回路１０６，２０３、バッファメモリ１０
７、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）回路１０
８、インタフェース回路１０９、モータ駆動回路１１０
およびＣＰＵ（中央演算処理装置）１１１を備える。

【００８１】イメージセンサ駆動回路２００は、第１の
ライン走査信号ＨＳＹＮＣ、第１の走査クロック信号Ｖ
ＣＬＫ、第２のライン走査信号ＨＳＹＮＣ２および第２
の走査クロック信号ＶＣＬＫ２をイメージセンサ２７に
与える。第１のアンプ１０１、第２のアンプ１０２およ
び第３のアンプ１０３はそれぞれイメージセンサ２７の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂか
ら出力される各系統の画像信号出力を適正なレベルまで
増幅する。第４のアンプ２０１は、イメージセンサ２７
に追加された４ライン目つまり４系統目の画像信号出力
を適正なレベルまで増幅する。

【００８２】マルチプレクサ１０４は、第１のアンプ１
０１から出力されるＲ画像出力、第２のアンプ１０２か
ら出力されるＧ画像出力および第３のアンプ１０３から
出力されるＢ画像出力の３系統の出力データを順次１列
のＲＧＢ画像信号へ変換する。第１のＡ／Ｄ変換器１０
５は、マルチプレクサ１０４より出力されるＲＧＢ画像
信号を量子化し、デジタル値のカラー画像データへ変換
する。第２のＡ／Ｄ変換器２０２は、第４のアンプ２０
１から出力される４系統目の白黒画像出力を独立に量子
化し、デジタル値の白黒画像データへ変換する。

【００８３】第１のシェーディング補正回路１０６は、
第１のＡ／Ｄ変換器１０５から出力されるカラー画像デ
ータに含まれる、白色光源２の照射光の不均一性および
Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの
各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向の画
像信号出力ばらつきを正規化し補正する。第２のシェー
ディング補正回路２０３は、第２のＡ／Ｄ変換器２０２
から出力される白黒画像データに含まれる、白色光源２
の照射光の不均一性および白黒ラインセンサ２７Ｗの各
画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向の画像
信号出力ばらつきを正規化し補正する。

【００８４】バッファメモリ１０７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３
系統のカラー画像データに加え、４系統目の白黒画像デ
ータを一定量蓄積する。ＤＭＡ回路１０８は、ＣＰＵ１
１１の指示によりバッフメモリ１０７への画像データの
蓄積を制御するとともに、インタフェース回路１０９の
指示により一定のオフセットを加えた読み出しアドレス
を与え、バッファメモリ１０７に蓄積された画像データ
の読み出しを行う。

【００８５】インタフェース回路１０９は、外部装置
（図示省略）の要求に従ってＤＭＡ回路１０８と同期を
取りながらバッファメモリ１０７に蓄積された画像デー
タを出力する。モータ駆動回路１１０は、モータ１４を
任意の速度で回転させる。ＣＰＵ１１１は、白色光源
２、イメージセンサ駆動回路１００、第１および第２の
シェーディング補正回路１０６，２０３、インタフェー
ス回路１０９およびモータ駆動回路１１０を制御する。

【００８６】本実施の形態では、白色光源２が光源に相
当し、イメージセンサ２７が読み取り手段に相当し、反
射ミラー３、光学レンズ４および遮光部材６が光学手段
に相当し、駆動手段１０が駆動手段に相当し、Ｒライン
センサ２７Ｒ、Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセ
ンサ２７Ｂが第１の受光素子列に相当し、白黒ラインセ
ンサ２７Ｗが第２の受光素子列に相当する。また、バッ
ファメモリ１０７がバッファ手段に相当し、第１〜第３
のアンプ１０１〜１０３、マルチプレクサ１０４、第１
のＡ／Ｄ変換器１０５および第１のシェーディング補正
回路１０６が第１の画像処理手段に相当し、第４のアン
プ２０１、第２のＡ／Ｄ変換器２０２および第２のシェ
ーディング補正回路２０３が第２の画像処理手段に相当
する。

【００８７】次に、上記のように構成された画像読み取
り装置の動作について説明する。まず、ホストコンピュ
ータ等の外部装置から画像読み取りが指示されると、Ｃ
ＰＵ１１１はモータ１４を駆動し駆動手段１０を介して
キャリッジ９を原稿副走査方向Ａの左側方向へ駆動し、
原稿１の読み出し開始位置（ホーム位置）に移動させる
原点復帰動作を実行する。

【００８８】原点復帰動作が完了した後、ＣＰＵ１１１
は白色光源２を点灯させるとともに、イメージセンサ駆
動回路２００を起動してイメージセンサ２７に第１のラ
イン走査信号ＨＳＹＮＣ、第１の走査クロック信号ＶＣ
ＬＫ、第２のライン走査信号ＨＳＹＮＣ２および第２の
走査クロック信号ＶＣＬＫ２を与え、イメージセンサ２
７を動作させる。イメージセンサ２７は、キャリッジ９
のホーム位置の上方に設置された白基準板１５の画像デ
ータを読み取り、読み取られた画像データが第１および
第２のシェーディング補正回路１０６，２０３内のメモ
リに白基準データとして保持される。

【００８９】白基準データの書込みによる初期動作が終
了すると、ＣＰＵ１１１は、画像データの読み取りに先
立って、ＡＤＦ本体１６内の原稿検出センサ１８により
ＡＤＦ上の原稿の有無を検出する。

【００９０】ＡＤＦ上に原稿が検出されなかった場合、
ＣＰＵ１１１は、フラットベッドの原稿ガラス部７上に
手動で原稿１がセットされたものと判断する。この場
合、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路１１０を介してキ
ャリッジ９を右側の原稿先端方向へ定速で移動させ、原
稿ガラス部７上にセットされた原稿１の画像データの読
み出し動作に入る。

【００９１】キャリッジ９が原稿先端部に到達すると、
図３に示すように原稿１には原稿ガラス部７を通して白
色光源２からの光束が照射される。このとき、原稿１か
らの反射光は、遮光部材６により余分な光束がカットさ
れ、反射ミラー３により反射された後、光学レンズ４に
より集光され、イメージセンサ２７上の受光部上に結像
する。

【００９２】図３の右上に示すように、イメージセンサ
２７の受光部には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の読み取り用の
３ライン分の受光素子列としてＲラインセンサ２７Ｒ、
Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセンサ２７Ｂが、
白黒読み取り用の１ラインの受光素子列として白黒ライ
ンセンサ２７Ｗが、原稿の主走査方向に沿って配列され
ている。図に示すように４ラインの１列目のＲラインセ
ンサ２７Ｒにはレッド成分を透過する色分解フィルタ
が、２列目のＧラインセンサ２７Ｇにはグリーン成分を
透過する色分解フィルタが、３列目のＢラインセンサ２
７Ｂにはブルー成分を透過する色分解フィルタがそれぞ
れ形成され、４ライン目の白黒ラインセンサ２７Ｗには
色分解フィルタは形成されない。

【００９３】このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセ
ンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの受光素子は、それぞれフ
ィルタで透過されたスペクトル成分の光束のみを選択的
に受光し、白黒ラインセンサ２７Ｗの受光素子は、原稿
からの反射光をそのまま受光するように構成されてい
る。

【００９４】イメージセンサ駆動回路２００から第１の
ライン走査信号ＨＳＹＮＣおよび第２の走査クロック信
号ＶＣＬＫがイメージセンサ２７に与えられると、図４
に示すように、第１のライン走査信号ＨＳＹＮＣを１ラ
インの始まりとして、第１の走査クロック信号ＶＣＬＫ
に従って先頭画素から最終画素まで、１ライン間隔時間
に各画素が受光した露光量に比例した出力電圧がＲ、
Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂから独
立に順次出力される。

【００９５】また、白黒ラインセンサ２７Ｗでも同様
に、イメージセンサ駆動回路２００から第２のライン走
査信号ＨＳＹＮＣ２および第２の走査クロック信号ＶＣ
ＬＫ２が与えられると、第２のライン走査信号ＨＳＹＮ
Ｃ２を１ラインの始まりとして、第２の走査クロック信
号ＶＣＬＫ２に従って先頭画素から最終画素まで、１ラ
イン間隔時間に各画素が受光した露光量に比例した出力
電圧が白黒ラインセンサ２７Ｗから順次出力される。

【００９６】このとき、イメージセンサ２７上の白黒ラ
インセンサ２７Ｗの画素数とそれに伴う解像度は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの２倍
であるため、第２のライン走査信号ＨＳＹＮＣ２の周期
は第１のライン走査信号ＨＳＹＮＣの周期の１／２であ
り、第２の走査クロック信号ＶＣＬＫ２の周期は第１の
走査クロック信号ＶＣＬＫの周期のの１／４となる。す
なわち、白黒ラインセンサ２７Ｗは、カラー画像の１ラ
イン読み取り時間内に２ライン分の読み取りを行い、か
つ１ライン当たりの画素数は２倍であるから、得られる
白黒画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラー画像データに
比べ単位時間あたり４倍となる。

【００９７】また、図３に示すように、イメージセンサ
２７上の４列のラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ，
２７Ｗは各々距離ｄ１ずつ離れて配置されているため、
光学系の倍率をｍとすると、対応する原稿の読み取り位
置は、実際はｍ×ｄ１＝ｄ２ずつ離れた位置となる。こ
の位置補正は、後述するようにバッファメモリ１０７に
より行われる。

【００９８】次に、図５、図６、図７および図８を参照
しながら、カラー情報を含む原稿の読み取り動作につい
て説明する。まず、図５を参照して、シェーディング補
正処理について説明する。前述したように初期動作で第
１および第２のシェーディング補正回路１０６，２０３
内のメモリに保持された白基準データより、（補正データ）＝（１／白基準データ）×（画像データ）…（１）という演算が実行され、シェーディング歪みの補正が行
われる。

【００９９】ここで、（１／白基準データ）はシェーデ
ィング補正係数である。このシェーディング補正係数を
読み取られた各画素の出力と掛け合わせることにより、
白色光源２の照射光の不均一性およびイメージセンサ２
７の各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向
の画像信号出力ばらつきの正規化補正を行うことができ
る。

【０１００】図５、図６および図７に示す原稿は、赤
色、黄色、緑色および青色のパッチを含んでいる。これ
らのパッチを読み取った場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセ
ンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂでは、図８（ａ）に示す白
色光源２のスペクトル成分と図８（ｂ）に示す各パッチ
の色成分の反射スペクトルとを掛け合わせた成分と、図
８（ｃ）に示すＲ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ２７Ｒ，２
７Ｇ，２７Ｂ上に形成された色分解フィルタの透過率特
性および白黒ラインセンサ２７Ｗの透過率特性とが掛け
合わされた成分が、各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２
７Ｂ，２７Ｗ上の受光素子に露光されることになる。

【０１０１】Ｒラインセンサ２７Ｒを例に原稿の画像デ
ータ読み取りについて具体的に説明すると、図５に示す
ように赤色パッチの出力電圧が最も大きく、青色パッチ
の出力が最も低くなる。この出力はシェーディング補正
係数が掛け合わされ、正規化して出力される。図６には
Ｇラインセンサ２７ＧおよびＢラインセンサ２７Ｂの例
を同様に示している。Ｇラインセンサ２７Ｇでは、緑色
パッチが最も大きく、他の色では低くなる。Ｂラインセ
ンサ２７Ｂでは青色パッチが最も大きく、赤色パッチが
最も低くなり、Ｒラインセンサ２７Ｒと反対の結果とな
る。

【０１０２】実際の原稿色は、印刷インキのマゼンタ、
シアン、イエローが混ぜられているので、Ｒ、Ｇ、Ｂの
各ラインセンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの出力は、その
反射率の組み合わせに対応した出力電圧になる。このよ
うにして、４ラインのイメージセンサ２７の各ラインセ
ンサ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ上にＲ、Ｇ、Ｂの３原色に
対応する透過スペクトル特性の異なる色分解フィルタを
形成することにより、原稿に含まれるカラー画像データ
の読み出しを行うことができることがわかる。

【０１０３】一方、４ライン目の白黒ラインセンサ２７
Ｗは、色分解フィルタを外しているので、受光する光束
は白色光源２のスペクトル特性と原稿の反射スペクトル
の可視光範囲すべての和になる。このため、図７に示す
白黒ラインセンサ２７Ｗからの出力電圧は、他のライン
センサの出力に比べて大きくなる。また、従来のように
白黒画像データ読み取り時のドロップアウトカラーも発
生しない。

【０１０４】このようにして、原稿の１ライン分の画像
データを得るごとに、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路
１１０により駆動手段１０を介してキャリッジ９を１ラ
イン分に相当する移動距離ずつ移動させ、２次元の原稿
の画像データを平面的に読み取っていく。

【０１０５】次に、読み取られた画像データは、第１お
よび第２のシェーディング補正回路１０６，２０３によ
りシェーディング歪みが除かれた後、一旦バッファメモ
リ１０７に格納される。前述したように、第１および第
２のシェーディング補正回路１０６，２０３には、白基
準板１５の読み取りを行った白基準データが予め書き込
まれている。したがって、原稿の画像読み取り時に、同
一画素位置の白基準データを用いて式（１）により決定
された補正データと画像データとをリアルタイムに乗算
することにより、画像データに含まれるシェーディング
歪みを補正することができる。

【０１０６】次に、バッファメモリ１０７の動作につい
て図９を参照しながら説明する。図９に示すように、バ
ッファメモリ１０７は、白黒領域、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ
領域に分けられ、画像データの読み出しに伴って、白黒
画像データ、Ｒ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像デー
タがそれぞれ収納されていく。

【０１０７】次に、外部装置からデータ送出が要求され
ると、インタフェース回路１０９は、ＤＭＡ回路１０８
にデータ要求信号ＤＲＥＱを発行する。ＤＭＡ回路１０
８は、各領域の書き込みアドレスポインタと読み出しア
ドレスポインタとによりバッファメモリ１０７に格納さ
れたデータ量を監視している。ＤＭＡ回路１０８は、書
き込みアドレスポインタと読み出しアドレスポインタと
の差が大きい、つまり充分なデータ量が蓄積されたと判
断すると、インタフェース回路１０９にデータ応答信号
ＤＡＣＫを返して、バッファメモリ１０７に蓄積された
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像データおよび白黒画像データを読み
出し、インタフェース回路１０９を経由して外部装置に
送出する。

【０１０８】このとき、図９に示すように、バッファメ
モリ１０７に書き込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データ
は、ラインセンサ間隔ｄ１を補償するために、一定のア
ドレスオフセットが付加されて読み出しが行われる。オ
フセットライン数の計算は、（オフセットライン数）＝（センサライン間隔）／（読み取り解像度１ライン分間隔）…（２）で計算される。したがって、センサライン間隔ｄ１を１
５０μｍ、読み取り解像度１ライン分間隔を５０μｍと
すると、センサライン間隔ｄ１に対応するオフセット量
は３ライン分となる。本実施の形態では、白黒領域を基
準として、ライン間が３ライン分離れたＢ領域には３ラ
イン分、６ライン分離れたＧ領域は６ライン分、９ライ
ン分離れたＲ領域には９ライン分のオフセットがそれそ
れ読み出しアドレスに加えられる。

【０１０９】また、本実施の形態では、白黒ラインセン
サ２７Ｗの画素数は、他のラインセンサの画素数の２倍
とし、解像度つまり１ライン分の距離は半分になるの
で、白黒領域の読み出しアドレスをずらすと、他の４倍
のメモリ量が必要となり、白黒領域の読み出しアドレス
を基準として、他の解像度の低い画像データの領域にオ
フセットアドレスを加えることが効率的であることがわ
かる。なお、白黒ラインセンサ２７Ｗの解像度は他のラ
インセンサの解像度の２倍であるので、縦２倍×横２倍
の４倍のデータ量となるため、白黒領域は他の領域の４
倍をバッファメモリ１０７上に確保している。

【０１１０】次に、データ転送が進まず、バッファメモ
リ１０７が満杯になると、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動
回路１１０を介してキャリッジ９の移動を停止させると
ともに、バッファメモリ１０７への書き込み動作を停止
させ、バッファオーバフローによる画像データの欠落を
防止する。そして、外部装置へのデータ送出により再び
バッファメモリ１０７の書き込み領域に余裕ができる
と、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路１１０により再び
キャリッジ９を移動させ、バッファメモリ１０７への画
像データ書き込みを開始する。

【０１１１】このようにして、外部装置とのハンドシェ
ークによりデータ転送を行い、効率よく画像データの読
み取りを行うことができる。また、第１および第２のシ
ェーディング補正回路１０６，２０３により、読み出し
画像に含まれるシェーディング歪みを補正した階調再現
性の良好な画像データの読み出しを行うことができる。

【０１１２】次に、ＡＤＦを用いた原稿読み取りを行う
場合の動作について説明する。ここまで説明したフラッ
トベッドによる読み取り動作時とは逆に、原稿トレイ１
７に積載された原稿が、原稿検出センサ１８により検出
されると、白基準データ書込み完了後、ＣＰＵ１１１
は、ＡＤＦ上の原稿読み取り動作に入る。

【０１１３】まず、ＣＰＵ１１１は、駆動手段１０によ
りＡＤＦ用の原稿ガラス窓８の直下となるようキャリッ
ジ９を移動させる。ＡＤＦを用いた原稿読み取りにおい
ては、キャリッジ９の位置は、この制御位置に固定さ
れ、原稿の搬送に従って原稿移動方式により画像が読み
取られる。

【０１１４】次に、ＣＰＵ１１１は、ＡＤＦ本体１６に
独立して設けられたＡＤＦ駆動モータ（図示省略）を回
転する。ＡＤＦ駆動モータの回転が一定速度に達する
と、クラッチ機構（図示省略）の制御により、第１の搬
送ローラ１９およびリバースローラ２０が回転し、原稿
トレイ１７にセットされた原稿の搬送が開始される。な
お、リバースローラ２０は、ローラと原稿面の摩擦の違
いを利用して、原稿が複数枚同時に搬送される、いわゆ
る重送を抑制する。

【０１１５】次に、搬送された原稿の先端が原稿端部検
出センサ２１によって検出されると、ＣＰＵ１１１は、
この信号を一定時間遅延させて、画像データの読み取り
開始タイミングを生成する。搬送されてきた原稿は、原
稿ガラス窓８に到達する。ここで、白色光源２から光束
が照射され、この光束に対する原稿からの反射光は、反
射ミラー３および光学レンズ４によりイメージセンサ２
７上に結像され、電気信号としての画像信号に変換され
る。このとき、余分な反射光束は、遮光部材６により制
限される。以降の画像信号の処理は、フラットベッド読
み取り時の説明と同様のため省略する。

【０１１６】原稿ガラス窓８に達した原稿は、その後排
紙トレイ２５の方向へ搬送される。この時点で、原稿は
第２の搬送ローラ２３およびガイドローラ２４に挟持さ
れ、以降の原稿搬送は第２の搬送ローラ２３によってな
される。このとき、ＣＰＵ１１１は、クラッチ機構（図
示省略）の制御により、第１の搬送ローラ１９およびリ
バースローラ２０への駆動伝達を停止させる。

【０１１７】次に、原稿の後端が原稿端部検出センサ２
１により検出され、さらに原稿検出センサ１８が次の原
稿の存在を検出すると、再度のクラッチ機構の制御によ
り、第１の搬送ローラ１９およびリバースローラ２０が
再び回転し、原稿トレイ１７にセットされた次の原稿の
搬送が開始される。読み取りが完了した原稿は順次、排
紙トレイ２５上に積載されていく。

【０１１８】以上の動作を繰り返すことにより、原稿ト
レイ１７に積載された原稿は順次、ＡＤＦ用の原稿ガラ
ス窓８上へ搬送され、画像が読み取られる。このように
して画像の読み取りは、原稿トレイ１７上の原稿がすべ
て排紙トレイ２５に搬送された後に完了する。

【０１１９】以上のように、本実施の形態では、３ライ
ン型のカラーイメージセンサに白黒読み取り用の白黒ラ
インセンサ２７Ｗを追加した４ライン型イメージセンサ
２７を用い、それぞれ専用の画像処理回路を設けたこと
により、カラー画像の読み取りと同時に白黒画像の読み
取りを行うことができる。

【０１２０】また、バッファメモリ１０７に書き込まれ
たカラー画像データおよび白黒画像データを読み出して
外部装置に送出する際に、各ラインセンサ２７Ｒ，２７
Ｇ，２７Ｂ，２７Ｗの間隔に対応するオフセットを加え
て読み出すことにより、読み取り位置のずれ、すなわち
ミス・レジストレーションの少ない画像読み取りを行う
ことができる。

【０１２１】さらに、カラー読み取り用の各ラインセン
サ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの画素数を白黒読み取り用の
白黒ラインセンサ２７Ｗの画素数より少なくし、解像度
を低くしているので、１画素当たりの露光量を増やすこ
とができ、読み取り速度を高速にしても、カラー画像デ
ータの精度を白黒画像データと同様に高く保持できる。

【０１２２】このように、本実施の形態では、原稿の白
黒画像情報とカラー画像情報を１回の読み取りで同時に
得ることができ、その際に白黒画像情報は高解像度で高
速に、カラー画像情報は解像度を低くして高速で精度よ
く読み取ることができる。

【０１２３】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態による画像読み取り装置ついて図面を参照しな
がら説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態に
よる画像読み取り装置の機構系の構成を示す概略図であ
る。

【０１２４】図１０に示す画像読み取り装置の機構系と
図１に示す画像読み取り装置の機構系とで異なる点は、
白色光源２が白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂに変
更され、イメージセンサ２７の代わりにダイクロイック
ミラー２９、第１および第２のイメージセンサ３０，３
１が付加された点であり、その他の点は、図１に示す画
像読み取り装置と同様であるので、同一部分には同一符
号を付し、以下異なる部分についてのみ詳細に説明す
る。

【０１２５】光源として、白色光源２８ａおよび緑色光
源２８ｂが組み合わされ、白色光源２８ａは、白色の光
を原稿１へ照射し、緑色光源２８ｂは、緑色の光を原稿
１へ照射する。

【０１２６】ダイクロイックミラー２９は、透過波長に
選択性のあるミラーを３枚組み合せて色分解を行うよう
に構成される。第１のイメージセンサ３０は、ＣＣＤ等
から構成され、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する３ライン
型イメージセンサのオンチップフィルタを外して、３ラ
インの白黒イメージセンサへと構成を変えたものであ
る。第２のイメージセンサ３１は、高解像度の白黒ライ
ンイメージセンサであり、１ラインの画素数を第１のイ
メージセンサ３０の２倍にし、白黒画像データ読み取り
時の解像度をカラー画像データ読み取り時の２倍にして
いる。

【０１２７】図１１は、図１０に示す画像読み取り装置
の回路系の構成を示すブロック図である。イメージセン
サ駆動回路２００は、第１のイメージセンサ３０に第１
のライン走査信号ＨＳＹＮＣおよび第１の走査クロック
信号ＶＣＬＫを与え、第２のイメージセンサ３１に第２
のライン走査信号ＨＳＹＮＣおよび第２の走査クロック
信号ＶＣＬＫ２を与える。

【０１２８】第１のアンプ１０１、第２のアンプ１０２
および第３のアンプ１０３はそれぞれ第１のイメージセ
ンサ３０のＲ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ３０Ｒ，３０
Ｇ，３０Ｂから出力される各系統の画像信号出力を適正
なレベルまで増幅する。第４のアンプ２０１は、第２の
イメージセンサ３１の白黒画像信号出力を適正なレベル
まで増幅する。

【０１２９】第２のＡ／Ｄ変換器２０２は、白黒画像信
号を量子化し、デジタル値の白黒画像データへ変換す
る。第２のシェーディング補正回路２０３は、第２のＡ
／Ｄ変換器２０２から出力される白黒画像データに含ま
れる、照射光の不均一性および第２のイメージセンサ３
１の各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向
の画像信号出力ばらつきを正規化し補正する。その他の
構成は、図２に示す画像読み取り装置の電気系の構成と
同様であるので、同一部分には同一符号を付し、詳細な
説明を省略する。

【０１３０】次に、上記のように構成された画像読み取
り装置の動作について説明する。まず、ホストコンピュ
ータ等の外部装置（図示省略）から画像読み取りが指示
されると、ＣＰＵ１１１はモータ１４を駆動し駆動手段
１０を介してキャリッジ９を原稿副走査方向Ａの左側方
向へ駆動し、原稿１の読み出し開始位置（ホーム位置）
に移動させる原点復帰動作を実行する。

【０１３１】原点復帰動作が完了した後、ＣＰＵ１１１
は白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂを点灯させると
ともに、イメージセンサ駆動回路２００を起動して第１
のイメージセンサ３０に第１のライン走査信号ＨＳＹＮ
Ｃおよび第１の走査クロック信号ＶＣＬＫを与え、第２
のイメージセンサ３１に第２のライン走査信号ＨＳＹＮ
Ｃ２および第２の走査クロック信号ＶＣＬＫ２を与え、
第１および第２のイメージセンサ３０，３１を動作させ
る。第１および第２のイメージセンサ３０，３１は、キ
ャリッジ９のホーム位置の上方に設置された白基準板１
５の画像データを読み取り、読み取られた各画像データ
が第１および第２のシェーディング補正回路１０６，２
０３内のメモリに白基準データとして保持される。

【０１３２】白基準データの書込みによる初期動作が終
了すると、ＣＰＵ１１１は、画像データ読み取りに先立
って、ＡＤＦ本体１６内の原稿検出センサ１８によりＡ
ＤＦ上の原稿の有無を検出する。ＡＤＦ上に原稿が検出
されなかった場合、ＣＰＵ１１１は、フラットベッドの
原稿ガラス部７上に手動で原稿１がセットされたものと
判断する。この場合、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路
１１０を介してキャリッジ９を右側の原稿先端方向へ定
速で移動させ、原稿ガラス部７上にセットされた原稿１
の画像データの読み出し動作に入る。

【０１３３】キャリッジ９が原稿先端部に到達すると、
図１２に示すように原稿１には原稿ガラス部７を通して
白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂからの光束が照射
される。本実施の形態では、光源として白色光源２８ａ
と緑色光源２８ｂが組み合わされているので、原稿１の
反射光は、緑色スペクトル成分が増強されている。図１
３（ａ）は緑色光源２８ｂの発光スペクトル成分を示
し、図１３（ｂ）は白色光源２８ａの発光スペクトル成
分を示している。このように、２つの光源を合成した結
果、図１３（ｃ）に示すように、緑色成分が白色光源２
８ａのみの場合に対して約５倍の光量となり、光源は緑
色成分の強い白色光源となる。

【０１３４】白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂから
の反射光は、遮光部材６により余分な光束がカットさ
れ、反射ミラー３により反射された後、光学レンズ４に
より集光される。その後、ダイクロイックミラー２９を
経由して第１のイメージセンサ３０上の受光部および第
２のイメージセンサ３１上の受光部に結像する。

【０１３５】ここで、図１４を参照し、ダイクロイック
ミラー２９の構造およびその動作を説明する。ダイクロ
イックミラー２９は、透過波長スペクトル特性に選択性
を持たせた２枚のＢ反射ミラー２９ａおよびＲ反射ミラ
ー２９ｂと、１枚のハーフミラー２９ｃとの計３枚のミ
ラーを張り合わせたものである。光学レンズ４により集
光された原稿１からの反射光は、まず、Ｂ反射ミラー２
９ａにより波長の短いブルー成分のみが反射され、次
に、Ｒ反射ミラー２９ｂによって残成分のうち波長の長
いレッド成分のみが反射され、さらに透過してくる残成
分は中間波長のグリーン成分のみになる。最後に、反射
率が２０％程度に調整された３枚目のハーフミラー２９
ｃにより可視光成分全体の波長成分を反射する。

【０１３６】前述したように、白色光源２８ａおよび緑
色光源２８ｂの発光スペクトルの緑色成分は、通常の白
色光源に比べ約５倍に増強されているため、そのうち２
０％を反射すれば白色光源を用いて１００％全反射した
場合と同様の緑色成分を得ることができる。このような
ハーフミラーは通常ＮＤミラー（ニュートラル・デンシ
ティ・ミラー）とも呼称される。

【０１３７】上記のようにして、Ｂ反射ミラー２９ａ、
Ｒ反射ミラー２９ｂおよびハーフミラー２９ｃにより反
射されたＢ、Ｒ、Ｇの各成分は、３枚のミラーの間隔が
第１のイメージセンサ３０の各ラインセンサ３０Ｒ，３
０Ｇ，３０Ｂのラインセンサ間隔ｄ１に合せて設定され
ている。したがって、それぞれの成分が３ラインのライ
ンセンサ上に分かれて結像し、Ｒ、Ｇ、Ｂの色分解が行
われることになる。すなわち、１ライン目のＢラインセ
ンサ３０Ｂはブルー成分を受光するＢラインセンサ、２
ライン目のＲラインセンサ３０Ｒはレッド成分を受光す
るＲラインセンサ、３ライン目のＧラインセンサ３０Ｇ
はグリーン成分を受光するＧラインセンサとしてそれぞ
れ動作し、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラー画像信号を出力すること
ができる。

【０１３８】さらに、ハーフミラー２９ｃをも透過した
残成分は、そのまま第２のイメージセンサ３１上に結像
する。白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂの緑色成分
は白色光源のみの場合に比べ約５倍に増強され、そのう
ち約２０％がハーフミラー２９ｃにより反射されるた
め、第２のイメージセンサ３１上の白黒ラインセンサ３
１Ｗの露光量は第１のイメージセンサ３０上のＧライン
センサ３０Ｇの約４倍となる。このため、白黒ラインセ
ンサ３１Ｗは感度およびＳ／Ｎ比の高い白黒画像信号を
得ることができる。

【０１３９】次に、図１５を参照しながら、第１および
第２のイメージセンサ３０，３１の駆動タイミングと出
力される画像信号との関係について説明する。イメージ
センサ駆動回路２００からの第１のライン走査信号ＨＳ
ＹＮＣおよび第１の走査クロック信号ＶＣＬＫに同期し
て、ダイクロイックミラー２９により色分解された３系
統のＲ、Ｇ、Ｂの各カラー画像信号が第１のイメージセ
ンサ３０から出力され、同様に、第２のライン走査信号
ＨＳＹＮＣ２および第２の走査クロック信号ＶＣＬＫ２
に同期して、第２のイメージセンサ３１から高解像度の
白黒画像信号が出力され、合計４系統の出力が同時に出
力される。

【０１４０】このとき、第２のイメージセンサ３１の画
素数とそれに伴う解像度は、第１のイメージセンサの２
倍であるため、第２のライン走査信号ＨＳＹＮＣ２の周
期は第１のライン走査信号ＨＳＹＮＣの周期の１／２で
あり、第２の走査クロック信号ＶＣＬＫ２の周期は第１
の走査クロック信号ＶＣＬＫの１／４である。すなわ
ち、第２のイメージセンサ３１は、第１のイメージセン
サ３０の１ライン読み取り時間内に２ライン分の読み取
りを行い、かつ１ライン当たりの画素数は２倍であるか
ら、得られる白黒画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラー
画像データに比べ単位時間あたり４倍となる。

【０１４１】次に、図１６、図１７、図１８および図１
９を参照しながら、カラー情報を含む原稿の読み取り動
作について説明する。まず、図１６を参照して、シェー
ディング補正処理について説明する。前述したように初
期動作で第１および第２のシェーディング補正回路１０
６，２０３内のメモリに保持された白基準データより、
上記の式（１）による演算が実行され、シェーディング
歪みの補正が行われる。このシェーディング補正係数を
読み取られた各画素の出力と掛け合わせることにより、
白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂの照射光の不均一
性および第１および第２のイメージセンサ３０，３１の
各画素毎の感度ばらつき等がもたらす、主走査方向の画
像信号出力ばらつきの正規化補正を行うことができる。

【０１４２】図１６、図１７および図１８に示す原稿
は、赤色、黄色、緑色および青色のパッチを含んでい
る。ここでこれらのパッチを読み取った場合、図１９
（ａ）に示す白色光源２８ａおよび緑色光源２８ｂが合
成されて緑色成分が増強された光源の発光スペクトル成
分と、図１９（ｂ）に示す原稿の読み取り位置での各色
成分の反射スペクトルとを掛け合わせた成分が、図１９
（ｃ）に示すダイクロイックミラー２９の反射スペクト
ル特性に従って、第１および第２のイメージセンサ３
０，３１の各ラインセンサ３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇ，３
１Ｗ上の受光素子に露光されることになる。なお、図１
９（ａ）において、太斜線でハッチングした部分は増強
された緑色成分であり、細斜線でハッチングした部分は
白色光源２８ａの緑色成分である。

【０１４３】Ｒラインセンサ３０Ｒを例に原稿の画像デ
ータ読み取りについて説明すると、図１６に示すように
赤色パッチの出力が最も大きく、青色パッチの出力が最
も低くなる。図１７にはＧラインセンサ３０ＧおよびＢ
ラインセンサ３０Ｂの例を示している。Ｇラインセンサ
３０Ｇでは、緑色パッチが最も大きく、他の色では低く
なる。Ｂラインセンサ３０Ｂでは青色パッチが最も大き
く、赤色パッチが最も低くなり、Ｒラインセンサ３０Ｒ
と反対の結果となる。実際の原稿色は、印刷インキのマ
ゼンタ、シアン、イエローが混ぜられているので、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各ラインセンサ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの出力
は、その反射率の組み合わせに対応した出力電圧にな
る。

【０１４４】一方、白黒読み取りの場合、図１８に示す
ように、第２のイメージセンサ３１の白黒ラインセンサ
３１Ｗ上に結像する緑色成分の露光量は、第１のイメー
ジセンサ３０上のＧラインセンサ３０Ｇの緑色成分の約
４倍の露光量となる。したがって、白黒ラインセンサ３
１Ｗの出力電圧が露光量に比例して大きくなり、感度お
よびＳ／Ｎ比の高い白黒画像出力信号を高速かつ高解像
度に得ることができる。

【０１４５】このようにして、原稿の１ライン分のＲ、
Ｇ、Ｂの各カラー画像データと２ライン分の白黒画像デ
ータを得るごとに、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路１
１０により駆動手段１０を介してキャリッジ９を１ライ
ン分に相当する移動距離ずつ移動させ、２次元の原稿の
画像データを平面的に読み取っていく。

【０１４６】次に、読み取られた画像データは、第１お
よび第２のシェーディング補正回路１０６，２０３によ
りシェーディング歪みが除かれた後、一旦バッファメモ
リ１０７に格納される。前述したように、第１および第
２のシェーディング補正回路１０６，２０３には、白基
準板１５の読み取りを行った白基準データが予め書き込
まれている。したがって、原稿の画像読み取り時には、
同一画素位置の白基準データに式（１）による演算を行
った補正データと画像データとをリアルタイムに乗算す
ることにより、画像データに含まれるシェーディング歪
みを補正することことができる。

【０１４７】次に、バッファメモリ１０７の動作につい
て図２０を参照しながら説明する。図２０に示すよう
に、バッファメモリ１０７は、白黒領域、Ｒ領域、Ｇ領
域およびＢ領域に分けられ、画像データの読み出しに伴
って、白黒画像データ、Ｒ画像データ、Ｇ画像データお
よびＢ画像データがそれぞれ収納されていく。

【０１４８】次に、外部装置からデータ送出を要求され
ると、インターフェース回路１０９はＤＭＡ回路１０８
にデータ要求信号ＤＲＥＱを発行する。ＤＭＡ回路１０
８は、各領域の書き込みアドレスポインタと読み出しア
ドレスポインタとによりバッファメモリ１０７に格納さ
れたデータ量を監視している。ＤＭＡ回路１０８は、書
き込みアドレスポインタと読み出しアドレスポインタと
の差が大きい、つまり充分なデータ量が蓄積されたと判
断すると、インタフェース回路１０９にデータ応答信号
ＤＡＣＫを返して、バッファメモリ１０７に蓄積された
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像データおよび白黒画像データを読み
出し、インタフェース回路１０９を経由して外部装置に
送出する。

【０１４９】このとき、図２０に示すように、バッファ
メモリ１０７に書き込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データ
に対して、ラインセンサ間隔ｄ１を補償するための一定
のアドレスオフセットの付加は不要である。したがっ
て、オフセットが不要である分だけバッファメモリ１０
７を有効に用いることができる。

【０１５０】なお、第２のイメージセンサ３１の白黒ラ
インセンサ３１Ｗの解像度は、第１のイメージセンサ３
０のＲ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ３０Ｒ，３０Ｇ，３０
Ｂの解像度の２倍としているので、白黒画像データは、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像データに対し、ライン数２倍×画素
数２倍の４倍のデータ量となるため、白黒領域は他の領
域の４倍をバッファメモリ１０７上に確保している。

【０１５１】次に、データ転送が進まず、バッファメモ
リ１０７が満杯になると、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動
回路１１０を介してキャリッジ９の移動を停止させると
ともに、バッファメモリ１０７への書き込み動作を停止
させ、バッファオーバフローによる画像データの欠落を
防止する。そして、外部装置へのデータ送出により再び
バッファメモリ１０７の書き込み領域に余裕ができる
と、ＣＰＵ１１１は、モータ駆動回路１１０により再び
キャリッジ９を移動させ、バッファメモリ１０７への画
像データ書き込みを開始する。

【０１５２】このようにして、外部装置とのハンドシェ
ークによりデータ転送を行い、効率よく画像データの読
み取りを行うことができる。また、第１および第２のシ
ェーディング補正回路１０６，２０３により、読み出し
画像に含まれるシェーディング歪みを補正した階調性再
現性の良好な画像データの読み出しを行うことができ
る。

【０１５３】以上のように、本実施の形態では、白色光
源２８ａと緑色光源２８ｂを組み合わせ、ダイクロイッ
クミラー２９により光源の白色成分をＲ、Ｇ、Ｂに色分
解して第１のイメージセンサ３０の各ラインセンサ３０
Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ上に結像させ、原稿のカラー画像情
報の読み取りを行うとともに、ダイクロイックミラー２
９を透過した光源の緑色成分は別個に設けた第２のイメ
ージセンサ３１上に結像させ、原稿の白黒画像情報とし
て読み取っている。したがって、原稿のカラー画像読み
取りと白黒画像読み取りを同時に行うことができる。

【０１５４】また、バッファメモリ等を用いた読み取り
位置の補正を行う必要がないため、バッファメモリを無
駄に使うことなく、ミス・レジストレーションの少ない
画像データ読み取りを行うことができる。

【０１５５】さらに、カラー画像読み取り用の第１のイ
メージセンサ３０の各ラインセンサ３０Ｒ，３０Ｇ，３
０Ｂの画素数を白黒画像読み取り用の第２のイメージセ
ンサの白黒ラインセンサ３１Ｗの画素数より少なくし、
解像度を低くしているので、１画素当たりの露光量を増
やすことができ、読み取り速度を高速にしても、カラー
画像データの精度を白黒画像データと同様に高く保持で
きる。

【０１５６】このように、本実施の形態では、原稿の白
黒画像情報とカラー画像情報を１回の読み取りで同時に
得ることができ、その際に白黒画像情報は高解像度で高
速に、カラー画像情報は解像度を低くして高速で精度よ
く読み取ることができる。

【０１５７】なお、本実施の形態では、光源として白色
光源２８ａと緑色光源２８ｂとを組み合わせたものを用
いたが、この例に特に限定されず、白色光源に緑色成分
の蛍光体を大目にブレンドした光源を用いてもよい。

【０１５８】また、第２のイメージセンサ３１は第１の
イメージセンサ３０と離れた位置に設置したが、ダイク
ロイックミラー２９のハーフミラー２９ｃの後にもう１
枚全反射ミラーを追加し、第１のイメージセンサ上にも
う１つのラインセンサを設け、全反射ミラーからの光束
を追加したラインセンサ上に結像する構成としてもよ
い。この場合、白黒４ライン型イメージセンサ１個で読
み取り手段を構成することができる。

【０１５９】本実施の形態では、白色光源２８ａおよび
緑色光源２８ｂが光源に相当し、第１および第２のイメ
ージセンサ３０，３１が読み取り手段に相当し、反射ミ
ラー３、光学レンズ４、ダイクロイックミラー２９およ
び遮光部材６が光学手段に相当し、駆動手段１０が駆動
手段に相当し、Ｒラインセンサ３０Ｒ、Ｇラインセンサ
３０ＧおよびＢラインセンサ３０Ｂが第１の受光素子列
に相当し、白黒ラインセンサ３１Ｗが第２の受光素子列
に相当し、Ｂ反射ミラー２９ａおよびＲ反射ミラー２９
ｂが色分解ミラーに相当し、ハーフミラー２９ｃがハー
フミラーに相当する。また、白色光源２８ａが第１の光
源に相当し、緑色光源２８ｂが第２の光源に相当し、第
１〜第３のアンプ１０１〜１０３、マルチプレクサ１０
４、第１のＡ／Ｄ変換器１０５および第１のシェーディ
ング補正回路１０６が第１の画像処理手段に相当し、第
４のアンプ２０１、第２のＡ／Ｄ変換器２０２および第
２のシェーディング補正回路２０３が第２の画像処理手
段に相当する。

【０１６０】本発明の画像読み取り装置は、イメージス
キャナ装置、デジタル複写機、ファクシミリ等に好適に
用いられ、本発明は、上記の各実施の形態のようなフラ
ットベッド方式の画像読み取り装置に特に限定されず、
原稿移動方式の画像読み取り装置にも同様に適用できる
ことはいうまでもない。

【０１６１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、色分解
フィルタにより選択された特定のスペクトル成分の反射
光から第１の受光素子列により各カラー画像情報を読み
取ることができるとともに、光源のすべてのスペクトル
成分の反射光から第２の受光素子列により白黒画像情報
を読み取ることができるので、第２の受光素子列の感度
およびＳ／Ｎ比が向上し、被読み取り対象から白黒画像
情報を高解像度で高速に読み取ることができるととも
に、同時にカラー画像情報を低解像度でも階調性を確保
して精度よく読み取ることができる。また、共通の光学
手段により被読み取り対象からの反射光を第１および第
２の受光素子列上に結像させ、白黒画像とカラー画像と
の読み取り位置を略一致させることができるので、装置
を大型化することなくかつ大容量のバッファメモリを不
要とするとともに、ミス・レジストレーションの発生を
抑制することができる。

【０１６２】また、本発明によれば、第１の受光素子列
が複数の色分解ミラーおよびハーフミラーにより反射さ
れた光を受け、色分解ミラーにより選択された特定のス
ペクトル成分の反射光から各カラー画像情報を読み取る
ことができるとともに、第２の受光素子列がスペクトル
成分が増強前より低下しないように透過率が設定された
ハーフミラーを透過した光を受け、透過後の増強された
スペクトル成分から白黒画像情報を読み取ることができ
る。したがって、第２の受光素子列の感度およびＳ／Ｎ
比が向上し、被読み取り対象から白黒画像情報を高解像
度で高速に読み取ることができるとともに、同時にカラ
ー画像情報を低解像度でも階調性を確保して精度よく読
み取ることができる。また、共通の光学手段により被読
み取り対象からの反射光を第１および第２の受光素子列
上に結像させ、白黒画像とカラー画像との読み取り位置
を常に一致させることができるので、装置を大型化する
ことなくかつ大容量のバッファメモリを不要とするとと
もに、ミス・レジストレーションの発生を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による画像読み取り
装置の機構系の構成を示す概略図

【図２】図１に示す画像読み取り装置の回路系の構成を
示すブロック図

【図３】図１に示す画像読み取り装置のキャリッジ内の
光学系およびイメージセンサの構成を示す概略図

【図４】図１に示す画像読み取り装置のイメージセンサ
の駆動信号および出力信号を示すタイミング図

【図５】図１に示す画像読み取り装置のシェーディング
補正動作とＲ画像データの読み取り動作を説明するため
の図

【図６】図１に示す画像読み取り装置のＧ画像データお
よびＢ画像データの読み取り動作を説明するための図

【図７】図１に示す画像読み取り装置の白黒画像データ
の読み取り動作を説明するための図

【図８】図１に示す画像読み取り装置の光源、原稿およ
び色分解フィルタのスペクトル特性を示す図

【図９】図１に示す画像読み取り装置のバッファメモリ
の動作を説明するための図

【図１０】本発明の第２の実施の形態による画像読み取
り装置の機構系の構成を示す概略図

【図１１】図１０に示す画像読み取り装置の回路系の構
成を示すブロック図

【図１２】図１０に示す画像読み取り装置のキャリッジ
内の光学系およびイメージセンサの構成を示す概略図

【図１３】図１０に示す画像読み取り装置の白色光源お
よび緑色光源のスペクトル特性を示す図

【図１４】図１０に示す画像読み取り装置のダイクロイ
ックミラーの構成を示す概略図

【図１５】図１０に示す画像読み取り装置の第１および
第２のイメージセンサの駆動信号および出力信号を示す
タイミング図

【図１６】図１０に示す画像読み取り装置のシェーディ
ング補正動作とＲ画像データの読み取り動作を説明する
ための図

【図１７】図１０に示す画像読み取り装置のＧ画像デー
タおよびＢ画像データの読み取り動作を説明するための
図

【図１８】図１０に示す画像読み取り装置の白黒画像デ
ータの読み取り動作を説明するための図

【図１９】図１０に示す画像読み取り装置の光源、原稿
およびダイクロイックミラーのスペクトル特性を示す図

【図２０】図１０に示す画像読み取り装置のバッファメ
モリの動作を説明するための図

【図２１】従来の画像読み取り装置の機構系の構成を示
す概略図

【図２２】図２１に示す画像読み取り装置の回路系の構
成を示すブロック図

【図２３】図２１に示す画像読み取り装置のキャリッジ
内の光学系およびイメージセンサの構成を示す概略図

【図２４】図２１に示す画像読み取り装置のイメージセ
ンサの駆動信号および出力信号を示すタイミング図

【図２５】図２１に示す画像読み取り装置のシェーディ
ング補正動作とＲ画像データの読み取り動作を説明する
ための図

【図２６】図２１に示す画像読み取り装置のＧ画像デー
タおよびＢ画像データの読み取り動作を説明するための
図

【図２７】図２１に示す画像読み取り装置の光源、原稿
および色分解フィルタのスペクトル特性を示す図

【図２８】図２１に示す画像読み取り装置のバッファメ
モリの動作を説明するための図

【符号の説明】

１原稿２白色光源３反射ミラー４光学レンズ５イメージセンサ（３ライン型）６遮光部材７原稿ガラス部８原稿ガラス窓９キャリッジ１０駆動手段１１駆動プーリ１２従動プーリ１３駆動ワイヤ１４モータ１５白基準板１６ＡＤＦ本体１７原稿トレイ１８原稿検出センサ１９第１の搬送ローラ２０リバースローラ２１原稿端部検出センサ２２原稿抑え板２３第２の搬送ローラ２４ガイドローラ２５排紙トレイ２６原稿押圧板２７イメージセンサ（４ライン型）２７ＲＲラインセンサ２７ＧＧラインセンサ２７ＢＢラインセンサ２７Ｗ白黒ラインセンサ２８ａ白色光源２８ｂ緑色光源２９ダイクロイックミラー２９ａＢ反射ミラー２９ｂＲ反射ミラー２９ｃハーフミラー３０第１のイメージセンサ３０ＲＲラインセンサ３０ＧＧラインセンサ３０ＢＢラインセンサ３１第２のイメージセンサ３１Ｗ白黒ラインセンサ１００イメージセンサ駆動回路１０１第１のアンプ１０２第２のアンプ１０３第３のアンプ１０４マルチプレクサ１０５Ａ／Ｄ変換器１０６シェーディング補正回路１０７バッファメモリ１０８ＤＭＡ回路１０９インタフェース回路１１０モータ駆動回路１１１ＣＰＵ２００イメージセンサ駆動回路２０１第４のアンプ２０２第２のＡ／Ｄ変換器２０３第２のシェーディング補正回路

フロントページの続きＦターム(参考） 5B047 AA01 AB04 BA01 BB03 BC07 CB05 5C051 AA01 DB01 DC02 DC04 DC07 DE21 DE27 5C072 AA01 BA08 BA19 CA02 DA05 DA09 DA12 EA05 FB12 LA02 MA05 MB04 QA10 UA02 UA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被読み取り対象に光を照射する光源と、被
読み取り対象の主走査方向に沿って形成された受光素子
列を有する読み取り手段と、被読み取り対象からの反射
光を前記読み取り手段の前記受光素子列上に結像させる
光学手段と、被読み取り対象と前記読み取り手段とを被
読み取り対象の副走査方向に相対的に移動させる駆動手
段とを備え、前記受光素子列は、波長選択性の異なる色
分解フィルタが設けられた複数の第１の受光素子列と、
色分解フィルタが形成されていない第２の受光素子列と
を含むことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】前記読み取り手段から出力される画像デー
タを前記第１および第２の受光素子列ごとに一時的記憶
するバッファ手段をさらに備え、前記バッファ手段は、
前記読み取り手段上の前記第１および第２の受光素子列
の位置に応じて読み出しアドレスをオフセットして画像
データを読み出すことを特徴とする請求項１記載の画像
読み取り装置。
【請求項３】被読み取り対象に所定範囲のスペクトル成
分が増強された光を照射する光源と、被読み取り対象の
主走査方向に沿って形成された受光素子列を有する読み
取り手段と、被読み取り対象からの反射光を前記読み取
り手段の前記受光素子列上に結像させる光学手段と、被
読み取り対象と前記読み取り手段とを被読み取り対象の
副走査方向に相対的に移動させる駆動手段とを備え、前
記光学手段は、前記光源の増強されたスペクトル成分を
透過し、波長選択性の異なる複数の色分解ミラーと、前
記光源の増強されたスペクトル成分が増強前より低下し
ないように透過率を設定したハーフミラーとを含み、前
記受光素子列は、前記複数の色分解ミラーおよび前記ハ
ーフミラーにより反射された光を受ける複数の第１の受
光素子列と、前記複数の色分解ミラーおよび前記ハーフ
ミラーを透過した光を受ける第２の受光素子列とを含む
ことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】前記複数の色分解ミラーおよび前記ハーフ
ミラーの間隔は、前記第１の受光素子列の間隔に一致す
ることを特徴とする請求項３記載の画像読み取り装置。
【請求項５】前記色分解ミラーは、前記光源の増強され
たスペクトル成分をほぼ透過させることを特徴とする請
求項３または４記載の画像読み取り装置。
【請求項６】前記ハーフミラーは、前記光源の増強され
たスペクトル成分の増加分を透過させることを特徴とす
る請求項３〜５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項７】前記光源は、白色光源からなる第１の光源
と、前記白色光源の所定範囲のスペクトル成分を増強し
た第２の光源とを含むことを特徴とする請求項３〜６の
いずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項８】前記光源は、白色光源の蛍光体に所定範囲
の発光波長を有する蛍光体を混合して所定範囲のスペク
トル成分を増強した光源を含むことを特徴とする請求項
３〜６のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項９】前記第１の受光素子列の画素数は、前記第
２の受光素子列の画素数より少ないことを特徴とする請
求項１〜８のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項１０】前記第１の受光素子列により読み取られ
た画像データを処理する第１の画像処理手段と、前記第
２の受光素子列により読み取られた画像データを処理す
る第２の画像処理手段とをさらに備える請求項１〜９の
いずれかに記載の画像読み取り装置。