JP2007013932A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数経路で同時並行出力される各色成分に対応するシリアル画像データを、１つの画像処理回路で時分割処理することができる、読み取りの高速性と低コスト性とを両立した画像読取装置を提供すること。
【解決手段】カラーラインセンサと、入力される１系統のシリアル画像データが時分割で含む各色成分のライン画像データについて時分割で所定の画像処理を行い出力する画像処理手段と、前記カラーラインセンサを構成する各色成分に対応した単色ラインセンサのそれぞれにより同時並行的に複数系統でシリアル出力される各色成分のライン画像データを１系統のシリアル画像データ中に前記各色成分のライン画像データが時分割配置されるように変換して前記画像処理手段に出力するデータ変換手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、スキャナ、複写機、ファクシミリ、デジタル複合機等への適用に好適な画像読取装置に関する。

カラー画像読取装置の代表的な読取方式として光源切替方式とカラーセンサ方式との２つの方式を挙げることができる。

光源切替方式は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の光源と１つのラインセンサとを備え、ラインセンサの１走査ライン毎にＲ，Ｇ，Ｂの光源を順次切り替えることで、ＲＧＢの各ライン画像データを得るようにした方式である。

カラーセンサ方式は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類（３本）のカラーラインセンサと白色光源とを備え、各ラインセンサにおける１走査ライン（各ラインセンサにおいて同時タイミング）にてＲ，Ｇ，Ｂを同時に読み取る方式である。

光源切替方式においては、１つのラインセンサをＲＧＢの各色成分のライン画像データの読み取りのために時分割で共用するため、読み取り速度は比較的遅くなる反面、後段の画像処理回路は、１つのラインセンサからシリアル出力される１チャネル分の画像データを処理するだけで良いため、簡略化が可能である利点がある（特許文献１、特許文献２）。なお「シリアル出力」とは一色分毎にライン単位で順番に画像データを出力することを意味する（以下同様）。
特開２００３−３１９１５０号公報 特開平１０−１３６１５４号公報

一方、カラーセンサ方式においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類（３本）の単色ラインセンサのそれぞれのチャネル（経路）からシリアル画像データが同時並行出力されるため、読み取り速度を比較的速くできる利点がある反面、１つの画像処理回路では当然対応できず、各チャネルからのシリアル画像データを同時並行処理するために３つの画像処理回路が必要となり、コスト高となる問題がある。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、カラーセンサ方式において複数経路で同時並行出力される各色成分に対応する各単色イメージセンサからのシリアル画像データを、光源切替方式における１つの画像処理回路で時分割処理することができる、読み取りの高速性と低コスト性とを両立した画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明では原稿から複数の色成分の画像データを並列に読み取って対応する画像信号を生成する画像信号生成部と、前記複数の色成分中、各色毎に順次、所定の画像処理を行う画像処理部と、前記画像信号生成部で並列に読み取られた複数の色成分の画像信号を、前記画像処理部に対し、各色成分毎に順次出力する信号処理部とよりなる構成とした。

本発明では原稿から複数の色成分の画像データを並列に読み取って対応する画像信号を生成する画像信号生成部を設けたため高速画像読み取りが可能となる。

また複数の色成分中、各色毎に所定の画像処理を行う画像処理部に対し、信号処理部により画像信号生成部で並列に読み取られた複数の色成分の画像データを、各色成分毎に順次出力するようにした。その結果画像処理部としては、このように各成分毎に順次出力される画像データを、その都度一色成分毎に処理可能な構成を有せば良いこととなる。すなわち画像処理部は一色成分に対する構成のみですむため、製品コストを効果的に削減可能である。

本発明を実施するための最良の形態の画像読取装置は、複数の色成分のそれぞれに対応する複数の単色ラインセンサにより構成されるカラーラインセンサと、入力される１系統のシリアル画像データが時分割で含む前記各色成分のライン画像データについて時分割で所定の画像処理を行い出力する画像処理手段と、前記カラーラインセンサを構成する各色成分に対応した前記単色ラインセンサのそれぞれにより読取対象物を読み取ることにより同時並行的に複数系統でシリアル出力される各色成分のライン画像データを１系統のシリアル画像データ中に前記各色成分のライン画像データが時分割配置されるように変換して前記画像処理手段に出力するデータ変換手段とを備えたことを特徴とする。

またさらに、前記カラーイメージセンサを構成する各色成分に対応した複数の単色イメージセンサは、赤色、緑色及び青色のそれぞれの色成分に対応した単色ライン画像データを出力するものであることを特徴とする。

またさらに、前記カラーイメージセンサの蓄積時間は、前記画像処理手段において時分割されたライン画像データを処理する際の基準となる主走査同期信号の周期の整数倍であることを特徴とする。

また前記カラーイメージセンサの蓄積時間は、前記画像処理手段において時分割されたライン画像データを処理する際の基準となる主走査同期信号の周期の３倍であることを特徴とする。

また前記データ変換手段は、出力色を指定する信号に従い、１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする。

また前記データ変換手段は、画像データの有効ラインを指定する信号の有効期間に、予め定められた順番で１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする。

また前記データ変換手段は、画像データの有効ラインの先頭を指定する信号と、有効ライン数を指定する信号に従い、予め定められた順番で１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする。

本発明の実施例によれば、カラーイメージセンサからの各色並列出力を１ライン毎のカラー線順次形式に変換することにより、光源切替方式のカラー画像読取装置にて使用する１系統で時分割処理する構成の画像処理回路を適用することが可能となり、カラーイメージセンサによる各色並行読取・出力による読み取りの高速性と、複数系統ではなく１系統の画像処理回路で済むことによる低コスト性とを両立した有用性の高い画像読取装置を提供することが可能となる効果が得られる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に、本発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置１を含むシステム構成について示す。

同図において、画像読取装置１は、ＰＳＴＮ２００を介してＰＳＴＮ２００上のファクシミリ装置２０１との間で画像データの送受信を行うことができる。また、画像読取装置１は、もしＩＳＤＮ３００とのインターフェースを備えればＩＳＤＮ３００上のファクシミリ装置３０１との間での画像データの送受信も可能である（本発明を実施するための最良の形態では備えていない）。また、画像読取装置１は、ＬＡＮ１００に接続され、パケット変換を行うルータ装置１０２を介してインターネット４００に接続され、インターネット４００上のパーソナルコンピュータ４０２との間で電子メールによる画像データの送受信や、インターネット４００上のネットワークファクシミリ装置４０１との電子メールやＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３８などに基づくリアルタイムネットワークファクシミリ通信による画像データの送受信を行うことができる。また、画像読取装置１は、ＬＡＮ１００上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ等との間で画像データのやりとりを行うことができる。

つまり、画像読取装置１は、公衆回線を介した通常のファクシミリ装置、ネットワークファクシミリ装置、ＰＣ１０１ａ等にとってのスキャナ装置、ＰＣ１０１ａ等にとってのプリンタ装置、複写機等としての機能を複合的に備えたものである。

図２に、画像読取装置１のブロック構成について示す。

同図において、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ４を作業領域として使用しつつ、ＲＯＭ３に書き込まれた制御プログラムに基づいて装置各部を制御したり、各種データ処理をしたり、プロトコル制御を行う中央演算処理装置である。

ＲＯＭ３は、ＣＰＵ２が装置各部を制御するための制御プログラムや、各文字コードに対応するフォントデータなどの制御に必要な各種データが記憶されるリードオンリメモリである。

ＲＡＭ４は、前述したようにＣＰＵ２の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。

ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリ）５は、装置動作に必要な各種情報が記憶されると共に、装置の電源がオフされた状態でもその記憶内容を保持するためのメモリであり、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）や磁気ディスク装置への置き換えも可能である。

時計回路６は、現在の日付及び時刻を常に計時しているもので、ＣＰＵ２は、システムバス１４を介して時計回路６を読み出すことで、現在の日時（日付と時刻）を知ることができる。

操作表示部７は、ユーザからの操作入力を受け入れるための各種キーが配設される一方、液晶表示装置等の表示器を備え、ユーザに知らせるべき装置の動作状態や、各種メッセージを表示するものである。

画像読取部８は、原稿を読み取って画像データを得るためのものである。この読取部８の構成については、後に詳細に説明する。

画像形成部９は、画像データを記録紙に印刷出力するためのものであり、周知のプリンタの構成と同様の構成を有する。

画像処理部１０は、生の画像データの符号化圧縮、及び、符号化された圧縮データの復号伸張の符号化復号化処理、送信日時や受信日時の文字列情報などの付加情報の付加処理などの、画像読取装置１において扱う画像データ関する各種処理を行う。

ＬＡＮ通信制御部１１は、いわゆるＮＩＣ（Network Interface Card）であり、ＬＡＮ１００に接続され、ＬＡＮプロトコル上でのＣＰＵ２によるＴＣＰ／ＩＰプロトコルのやりとりにより、その上位のプロトコルにより各種情報のやりとりなどを行えるようにするためのものである。

通信制御部１２は、ＮＣＵ部１３を介してＰＳＴＮ２００と接続され、相手側通信端末との通信の制御を行う。その通信制御部１２は、ＮＣＵ部１３を制御し、ＮＣＵ部１３にて検出されたリンギング電圧のパルスの検出や、ＤＴＭＦ信号の検出、トーン信号の検出、送信時の発呼を行う。また、通信制御部１２は、モデムを有しており、相手側通信端末より受信した受信データ（変調されている）を復調したり、逆に、送信時の送信データを変調し送信したりする。具体的には、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３０に基づくＧ３ファクシミリ制御信号をやりとりするための低速モデム機能能（Ｖ．２１モデム）、及び、主に文書画像データをやりとりするための高速モデム機能である、Ｖ．１７、Ｖ．３３、Ｖ．３４、Ｖ．２９、Ｖ．２７ｔｅｒの各モデム機能を備えている。

ＮＣＵ部１３はＰＳＴＮ２００に接続され、回線の閉結や、呼び出し信号（リンギング）の検出などをおこなう。

システムバス１４は、上記各部がデータをやり取りするためのデータバス・アドレスバス・制御バス、割り込み信号ラインなどにより構成される信号ラインである。

以上の構成で、画像読取装置１は、スキャナ装置として、ファクシミリ装置の送信側として、または複写機として、原稿画像の読み取りを行うが、その画像読み取りは、前述したように、画像読取部８により行われる。

図２の画像読取部８として適用される本発明を実施するための最良の形態に係る図５のハイブリッド方式の画像読取部について説明する前に、従来の光源切替方式の画像読取部、及び、カラーセンサ方式の画像読取部のそれぞれについて説明する。

図３に従来の光源切替方式の画像読取部８について示す。

同図において、画像読取部８は、カラーＣＩＳ（密着型イメージセンサ）２０、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）３０、画像処理部４０、ＲＧＢ選択回路５０、クロックジェネレータ５１、及びＬＥＤ選択回路５２を備える。

クロックジェネレータ５１は、画像読取部８を構成する各部の動作タイミングを規定する、ライン同期信号や画素クロック等の各種クロックを生成して各部に供給するものである。ＲＧＢ選択回路５０は、ＲＧＢ選択回路５０は、ＲＧＢの各色成分のライン画像データを順次得るために、各部にＲＧＢのうちのいずれかを選択する信号を供給するものである。具体的には、ＬＥＤ点灯回路５２は、カラーＣＩＳ２０を構成するＲＧＢの各色成分に対応したカラーＬＥＤ光源のうちのＲＧＢ選択回路５０から指定された色成分のカラーＬＥＤを点灯駆動する。ＡＦＥ３０の設定レジスタ群３３を構成するＢ設定レジスタ３３ｂ、Ｇ設定レジスタ３３ｇ、及び、Ｒ設定レジスタ３３ｒのうち、ＲＧＢ選択回路５０から指定されたものが、アナログ信号処理部３１により参照される。画像処理部４０のラインメモリ群４５を構成するＢラインメモリ４５ｂ、Ｇラインメモリ４５ｇ、及び、Ｒラインメモリ４５ｒのうち、ＲＧＢ選択回路５０から指定されたものが、シェーディング補正部４１により参照される。画像処理部４０のルックアップテーブル（ＬＵＴ）群４６を構成するＢ−ＬＵＴ４６ｂ、Ｇ−ＬＵＴ４６ｇ、及び、Ｒ−ＬＵＴ４６ｒのうち、ＲＧＢ選択回路５０から指定されたものが、γ補正部４２により参照される。画像処理部４０のラインメモリ群４８を構成するＢラインメモリ４８ｂ、Ｇラインメモリ４８ｇ、及び、Ｒラインメモリ４８ｒのうち、ＲＧＢ選択回路５０から指定されたものが、フィルタ処理部４４により参照される。

カラーＣＩＳ２０を構成するラインセンサは、１ライン分のシリアル画信号を線順次で出力するものであり、その線順次で出力される各ラインのシリアル画信号の読み取り中（電荷蓄積中）にカラーＬＥＤ光源２１のうちのＲＧＢいずれの色成分のＬＥＤが点灯していたかで、各ラインのシリアル画信号が何色成分についてのものであるかが決まる。

カラーＬＥＤ光源２１は、ＲＧＢ選択回路５０にり切り替え制御されるＬＥＤ点灯回路により、Ｒ，Ｇ，Ｂの順で切り替え点灯されるため、ラインセンサ２２からシリアル出力されるライン画信号は、ＲＧＢの各色成分についてのものが線順次で出力され、３本連続するＲＧＢ各色成分のライン画信号により１ライン分のカラーライン画信号が構成されることになる。

ラインセンサ２２からＲＧＢＲＧＢＲＧＢ…と線順次でシリアル画信号として出力される各色成分のライン画信号は、１系統のシリアル画信号としてＲＧＢの各ライン単位で時分割処理されるため、後段のＡＦＥ３０及び画像処理部４０における処理経路は１つで済む。

つまり、ラインセンサ２２から線順次でシリアル出力されるライン画信号は、ＡＦＥ３０におけるアナログ処理部３１によりアナログ段階での信号処理が施される。その場合、カラーＬＥＤ光源２１を構成するＲＧＢ各色成分のＬＥＤの発光強度やラインセンサ２２のライン方向の発光強度分布特性が異なるため、設定レジスタ群３３のうちの、現在処理中のラインの色成分に対応した設定レジスタを参照しつつアナログ処理部３１は処理を行う。具体的には、アナログ処理部３０は、カラーＣＩＳ２０のラインセンサ２２からの出力信号に対して、データのサンプリング、オフセット調整、ゲイン調整を行う。オフセット調整量およびゲイン調整量（パラメータ）は、ＲＧＢの各設定レジスタレジスタに保存されている設定値を参照する。

アナログ処理部３１による処理後のシリアル画信号はＡ／Ｄ変換部３２によりデジタル画像データに変換される。

Ａ／Ｄ変換部３２から順次シリアル出力されるライン画像データは画像処理部４１のシェーディング補正部４１に順次入力され、現在処理中のラインの色成分に対応するシェーディング補正用データ（予め白基板を各色成分のＬＥＤを点灯させて読み取って得たラインセンサ２２のライン方向の発光強度分布についてのデータ）であって、予め記憶したＢラインメモリ４５ｂ、Ｇラインメモリ４５ｇまたはＲラインメモリ４５ｒのうちのいずれかに記憶されたシェーディング補正用データが参照されつつシェーディング補正が行われる。

シェーディング補正後のシリアル画像データは、γ補正部４２に順次入力され、現在処理中のラインの色成分に対応するγ補正用データ（各色成分のＬＥＤのγ特性を補正するために予め設定したデータ）であって、予め記憶したＢ−ＬＵＴ４６ｂ、Ｇ−ＬＵＴ４６ｇまたはＲ−ＬＵＴ４６ｒのうちのいずれかのルックアップテーブルに記憶されたγ補正用データが参照されつつγ補正が行われる。

γ補正後のシリアル画像データは、変倍部４３に順次入力され、変倍部４３はメモリ４７を作業領域として主走査方向の拡大または縮小の変倍処理を行い変倍処理後の画像データをフィルタ処理部４４に入力する。フィルタ処理部４４では、ＲＧＢ各色成分それぞれのラインについて個別に、平滑化やエッジ強調処理などのフィルタ処理を行う。その際、各色成分に対応するＢラインメモリ４８ｂ、Ｇラインメモリ４８ｇまたはＲラインメモリ４８ｒにはフィルタ処理の際に参照すべき前ライン、前々ライン、または、それ以上前のラインが一時記憶される。また、フィルタ処理部４４は、副走査方向の変倍も行う（特開２００３−３１９１５０号公報参照）。

このように、光源切替方式での画像読取処理では、ラインセンサ２２から出力される画信号の処理経路として単一の経路、つまり、アナログ処理部３１ないしフィルタ処理部４４の１つの経路のみを必要とし、ＲＧＢ各色成分ごとの処理内容の違いには、参照するレジスタ、ラインメモリ、ルックアップテーブルの切替により対応でき、比較的低コストな構成とすることができる反面、ＬＥＤ光源を切り替えつつの３ライン連続読み取りで１ライン分のカラー画像データの読み取りとなるため、カラーＣＩＳにおけるＬＥＤ光源を切り替えつつの読み取り速度により画像読取部８全体での読取処理速度、つまり、単位時間当たりフィルタ処理部４４から出力されるデータ量が制限されることになる。

次に、図４のカラーセンサ方式の画像読取部８の構成について説明する。なお、図４の画像読取部８の構成のうちの、図３の構成と同一構成については同一符号を付して、重複する説明は省略する。

同図において、ＲＧＢ（赤緑青）の各色成分のそれぞれに対応したカラーフィルタを備えた３本のラインイメージセンサにより構成されるカラーＣＣＤ２３は、白色光源２４により照明された原稿などの読取対象物からの反射光を光電変換してＲＧＢ各色成分のそれぞれに対応したライン画信号を同時並行でシリアル出力する。クロックジェネレータ５１は、画像読取部８を構成する各部の動作タイミングを規定する、ライン同期信号や画素クロック等の各種クロックを生成して各部に供給するものである。

カラーＣＣＤ２３から同時並行出力されるＲＧＢの各ライン画信号は、それぞれ、ＡＦＥ３０及び画像処理部４５ｂの各系統の画像処理経路により同時並行して処理される。

カラーＣＣＤ２３からのＢ成分のライン画信号につい見てみると、アナログ処理部３１ｂ（図３のアナログ処理部３１に相当）に入力されてＢ設定レジスタ３３ｂの設定を参照しつつアナログ信号処理された後シリアル出力されるライン画信号はＡ／Ｄ変換部２３ｂにより順次アナログ／デジタル変換されてシリアル画像データに変換されて画像処理部４０のシェーディング補正部４１ｂに入力され、Ｂラインメモリ４５ｂに予め記憶されているシェーディング補正用データに基づいてシェーディング補正されてγ補正部４２ｂに入力される。γ補正部４２ｂではＢ−ＬＵＴ４６ｂに予め記憶された補正用データに基づいてγ補正され補正後のデータが変倍部４３ｂに入力され変倍部４３ｂではＢラインメモリ４７ｂを作業領域とした主走査及び副走査方向の変倍処理が行われ、変倍後のデータはフィルタ処理部４４ｂに入力されてＢラインメモリ４８ｂを参照したフィルタ処理が行われたてＢ色成分についてのライン画像データとして画像処理部４０からシリアル出力される
カラーＣＣＤ２３からのＧ及びＲの各色成分のライン画信号についても、上述したＢ成分と同様に、各系統の画像処理経路により画像処理されて最終的に画像処理部からＧ及びＲの各色成分のライン画像データとして、Ｂ色成分のライン画像データと共に画像処理部４０から同時並行出力される。

このように、カラーセンサ方式での画像読取処理では、カラーＣＣＤ２３により、１ライン分のカラー画信号（ＲＧＢ各色成分のモノクロ画信号の集合）を同時並行して得ることができると共に、後段の画像信号処理のためにＲＧＢ各色成分個別の画像処理経路（を構成する各種画像処理要素）を設けているため、高速なカラー画像読み取りが可能である反面、カラーＣＣＤ２３から同時並行出力されるＲＧＢ各色成分のライン画画信号の同時並行処理のために、複数経路の画像処理系を設ける必要がありコスト高となる。

図３の光源切替方式における、画像処理経路が１系統で済むことに起因する低コスト性と、図４のカラーセンサ方式におけるカラーＣＣＤ２３がＲＧＢ各色成分のライン画信号を同時並行して出力することによる高速読取性とを両立できるようにするために、本発明を実施するための最良の形態においては、図５に示すハイブリッド方式のものを画像処理部８として適用する。

図５に示すハイブリッド方式の画像処理部８における、クロックジェネレータ５１，白色光源２４，カラーＣＣＤ２３及びＡＦＥ３０を、図４のカラーセンサ方式におけるものと同一構成である。また、図５において画像処理部４０は、図３の光源切替方式におけるものと同一構成であり、ＲＧＢ選択回路５０からの選択指示に応じてＲＧＢの各ラインを時分割で処理する。

しかし、カラーＣＣＤ２３から同時並行して出力されるＲＧＢ各系統のライン画信号が同時並行してＡＥＦ３０により処理されて同時並行してシリアル出力されるＲＧＢ各系統のライン画像データを、そのまま１系統の画像処理経路しか持たない画像処理部４０に入力して処理することは当然できない。

そのため、図５のハイブリッド方式の画像読取部８においては、ＡＦＥ３０のＡ／Ｄ変換部３２ｂ、ｇ及びｒからそれぞれ同時並行して３つの別系統でシリアル出力されるＲＧＢ各色成分のライン画像データを単一系統のシリアルデータに変換して画像処理部４０のシェーディング補正部４１に入力するために、並べ替え部６０を備える。並べ替え部６０は、Ｂラインメモリ６１ｂ、Ｇラインメモリ６１ｇ及びＲラインメモリ６１ｒにより構成されるラインメモリ群６１のうちのＲＧＢ選択回路５０により選択されたラインメモリを参照する。

並べ替え部６０は、具体的には、図６に示すように構成される。なお、同図において、図５の構成のうちのラインメモリ群６１を構成する各ラインメモリ６１ｂ、ｇ及びｒを、便宜的に並べ替え部６０の構成の一部として記載している。

並べ替え部６０は、同時並行してシリアル入力されるＲＧＢ３系統のライン画像データが１系統のシリアル画像データ中に時分割で埋め込まれるように変換するものであり、ＲＧＢ各系統別のデータ遅延部６２４、ｇ及びｂと、各データ遅延部６２ｂ、ｇ及びｒから出力されるＲＧＢ各系統の遅延されたライン画像データＢdel、Ｇdel及びＲdelのうちのいずれかを選択出力するデータ選択部６４と、データ遅延部６２４、ｇ及びｂ、並びに、データ選択部６４を制御するデータ読出制御部６３を備える。

ＲＧＢの各データ遅延部６２ｒ、ｇ及びｂは、ＡＦＥ３０からのＲ，Ｇ，Ｂの各出力データを、一時的に各色成分に対応したラインメモリ６１ｂ、ｇまたはｒに蓄積する。データ選択部６４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｒ、ｇまたはｂからの出力データのうち、いずれか１つの信号を選択する動作をＲＧＢの各色成分について繰り返し行うことで、１系統のシリアル画像データ出力Ｓoutとして図５の画像処理部４０（のシェーディング補正部４１）へ出力する。すなわちデータ選択部６４はラインメモリ６１４、６１ｇ、６１ｂから各色成分の画像データをそれぞれデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂを介してシリアル出力する。

データ読出制御部６３は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｒ、ｇまたはｂからのライン画像データの読出しタイミング、およびデータ選択部６４における入力ライン画像データの選択を制御する信号を生成する。

同並べ替え部６０では入力されたデータは遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂを介して対応するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに一時的に格納され、その格納されたデータは対象となる色成分の処理時に再びデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂに読み出されデータ選択部６４へ出力される。

図７は、本発明を実施するための最良の形態に係る図５の画像読取部８と関連する画像読取機構について模式的に示す図である。

図７におけるＣＣＤ２３は、図５のカラーＣＣＤ２３に相当し、図７における光源２４は、図５の白色光源２４に相当する。

図７において、スキャナハウジング７１上面のコンタクトガラス７２上に載置された原稿７０は、コンタクトガラス７２を介しスキャナハウジング７１内に配置されたＣＣＤ２３により読み取られる。

具体的には、原稿７０の原稿面（コンタクトガラス７２と対面する下面側）は、スキャナモータ８０による駆動により副走査方向に移動する第１キャリッジ７４上に載置された光源２４により照明され、その反射光は第１キャリッジ７４上に載置されたミラー７６により反射されて第２キャリッジ７５上のミラー７７，７８に反射されてレンズ７９により集束されてＣＣＤ２３に結像する。ＣＣＤ２３は入射光を光電変換することにより、原稿７０の原稿面を１主走査ライン単位で画信号に変換する。

その場合、原稿７０に対して副走査方向に平行移動する第１キャリッジ７４及び第２キャリッジ７５において、第１キャリッジ７４の移動速度と第２キャリッジ７５の移動速度との比を２：１に設定することにより、原稿の読取面からＣＣＤ２３までの光の進む距離は一定に保たれる。

白基準板７３は、シェーディング補正データを取り込む際に読み取られる、白レベルの基準となる読取対象である。

図９は、図６の並べ替え部６０の動作を示すタイミング図である。

図９において、ｌｓｙｎｃ＿ｐとｌｓｙｎｃ＿ｓは、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｒ、ｇまたはｂ以前と以後の主走査同期信号であり、ｌｓｙｎｃ＿ｐは、ｌｓｙｎｃ＿ｓの３倍の周期である。並べ替え部６０ではＲＧＢ３色の色成分の画像データを一色分毎に後段へ出力する必要があるため、主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｐのクロック周波数を通常の３倍とする（ｌｓｙｎｃ＿ｓ）のである。その結果上記のごとく、データ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂの前後で主走査同期信号の周波数が３倍となる。

なお、主走査同期信号は、画像信号のタイミングを制御するタイミング制御信号に対応する。

このような周波数（周期）の異なる同期信号は周知構成の周波数逓倍機能を有する同期信号発生回路（クロックジェネレータ５１）により供給される。

Ｒｉｎ、Ｇｉｎ及びＢｉｎは、それぞれ、図５のＡＦＥ３０の各Ａ／Ｄ変換器３２ｂ、ｇ、ｒからのシリアル画像データである。Ｒｄｅｌ、Ｇｄｅｌ及びＢｄｅｌは、それぞれデータ遅延部６２ｂ、ｇ及びｒのそれぞれからの出力画像データ、Ｓｏｕｔは、データ選択部６４から図５の画像処理部４０のシェーディング補正部４１へ出力されるシリアル画像データである。ＡＦＥ３０からｌｓｙｎｃ＿ｐの周期毎に同時並行してシリアル出力されるライン画像データＲｉｎ、Ｇｉｎ及びＢｉｎは、一時的にデータ遅延部６２ｂ、ｇ及びｒのラインメモリ６１ｒ、ｇ及びｂの各ラインメモリに蓄積される。そしてｌｓｙｎｃ＿ｓの周期毎に、各ラインメモリ６１ｒ、ｇまたはｂからライン画像データが順番にシリアル出力される。また、ｌｓｙｎｃ＿ｐはｌｓｙｎｃ＿ｓの３倍の周期のためカラーＣＣＤ２３における蓄積時間もｌｓｙｎｃ＿ｓの３倍の時間を確保できる。

なお、各ラインメモリ６１ｒ、ｇまたはｂから出力されるライン画像データは、ｌｓｙｎｃ＿ｓの１周期につき１色分のみである。データ選択部６４にて、Ｒｄｅｌ、Ｇｄｅｌ及びＢｄｅｌのうちの現在入力されているもをＳｏｕｔとして出力する。この動作により、ＡＦＥ３０からのＲＧＢ並列画像データを１ライン毎の線順次画像データに変換する。

なお、ここでは線順次信号の順番がＲ、Ｇ、Ｂの例について説明したが、本発明はこれに限らず、線順次信号の順番は異なってもよい。

図８は図６とともに上述の並べ替え部６０の動作の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１ではＲＧＢ３色分の画像データが主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｐに同期して入力されると、当該画像データは各色成分毎に該当するデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂにより対応するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納される（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０３ではこのようにラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納された各色成分毎の画像データは各色毎に順番に該当するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂから、３倍速度の主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｓに同期されて読み出される。この動作がＲＧＢ三色成分について終了すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ），次の画像データに対し、上記同様の処理（ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４）がなされる。

その結果図９に示されるごとく、同時並列に入力された各色毎の画像データが、３倍の速度でＲＧＢ各色毎に順番にライン毎に出力される。

このように、カラーセンサ方式におけるカラーＣＣＤ２３から同時並行して３系統でシリアル出力されるＲＧＢ各色成分についてのライン画像データを、１系統内のシリアル画像データ中にＲＧＢ各色成分についてのライン画像データが時分割で含まれるように変換した上で、光源切替方式用の図５の画像処理部４０に入力して処理することができるようになるため。カラーセンサ方式における読み取りの高速性と、光源切替方式における画像処理回路の低コスト性とを両立した画像読取処理を行うことが可能となる。

図６に示した並べ替え部６０の別構成例について図１０に示す。また、図１２は、図１０の並べ替え部６０についてのタイミング図である。

図１０に示す並べ替え部６０は、図６に示したものとブロック構成は同一であるが、データ読出制御部６３からデータ選択部６４に対して、Ｒｓ、Ｇｓ及びＢｓの各制御信号が入力されている点が異なる。Ｒｓ、Ｇｓ及びＢｓの各制御信号は、データ選択部６４において、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｒ、ｇ及びｂからそれぞれ出力されるＲｄｅｌ、Ｇｄｅｌ及びＢｄｅｌの各遅延画像データを出力Ｓoutとして選択するための信号である。

図１２に示すように、ｌｓｙｎｃ＿ｐとｌｓｙｎｃ＿ｓは、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｂ、ｇまたはｒ以前と以後の主走査同期信号であり、ｌｓｙｎｃ＿ｐは、ｌｓｙｎｃ＿ｓの３倍の周期である。そして、ｌｓｙｎｃ＿ｓの周期毎に、各ラインメモリ６１ｒ、ｇまたはｂからライン画像データが同時並行的に出力される。

ただし出力ライン画像データの組合せは、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３…と繰り返される、ｌｓｙｎｃ＿ｓの各周期（ライン）毎に異なる。図中の周期Ｔ１のラインでは、Ｒ，Ｇ，Ｂとも入力画像データに対して、１ライン前のデータを出力する。図中の周期Ｔ２のラインでは、入力画像データに対して、Ｒは同一ラインのデータ、ＧおよびＢは１ライン前のデータを出力する。図中の周期Ｔ３のラインでは、入力画像データに対して、Ｒ，Ｇは同一ラインのデータ、Ｂは１ライン前のデータを出力する。

データ選択部６４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データ遅延部６２ｒ、ｇ及びｂからの出力Ｒｄｅｌ、Ｇｄｅｌ及びＢｄｅｌのうち、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓのいずれかに一致する信号を出力する。図１２のタイミングでＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓが動作する場合は、周期Ｔ２のラインでＲｄｅｌを、周期Ｔ３のラインでＧｄｅｌを、周期Ｔ１のラインでＢｄｅｌを出力する。

図１１は図１０、図１２乃至１４とともに述べる並べ替え部６０の動作の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１ではＲＧＢ３色分の画像データが主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｐに同期して入力されると、当該画像データは各色成分毎に該当するデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂにより対応するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂ格納される（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２Ａでデータ読出制御部６３からデータ読出を指示する信号および各色成分の色を指定する信号が発生されると、ラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂから３倍速度の主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｓに同期してＲＧＢ３色分の画像データが同時並列に読み出され、さらに指定色成分の信号が選択される（ステップＳ１０３）。この動作がＲＧＢ三色成分について終了すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ），次の画像データに対し、上記同様の処理（ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４）がなされる。

その結果図１２乃至１４に示されるごとく、同時並列に入力された各色毎の画像データが、３倍の速度でＲＧＢ各色毎に順番にライン毎に出力される。

図１３は、図１２とはＲｓ，Ｇｓ，Ｂｓのタイミングが異なる場合のタイミング図である。具体的には、周期Ｔ３のラインでＲｄｅｌを、周期Ｔ１のラインでＧｄｅｌを、周期Ｔ２のラインでＢｄｅｌを出力する。

図１４は、図１２及び図１３とはＲｓ、Ｇｓ及びＢｓのタイミングが異なる場合のタイミング図である。具体的には、周期Ｔ１のラインでＲｄｅｌを、周期Ｔ２のラインでＧｄｅｌを、周期Ｔ３のラインでＢｄｅｌを出力する。

図１２，図１３，図１４の各タイミング図においては、同一カラーラインの読取画像データ（ＲＧＢの各色成分の画像データにより構成される）に対して、並べ替え部６０の出力は共にＲ，Ｇ，Ｂの順番となる。すなわちＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓを１ラインずつ切り替える場合は、同一カラーラインを構成するＲＧＢ各色成分のライン画像データは常にＲ、Ｇ、Ｂの順番で、並べ替え部６０から出力される。

なおここでは線順次信号の順番がＲ、Ｇ、Ｂの例について説明したが、本発明はこれに限らず、線順次信号の順番は異なってもよい。

図６、図１０に示した並べ替え部６０の別構成例について図１５に示す。また、図１７は、図１５の並べ替え部６０についてのタイミング図である。

図１５に示す並べ替え部６０は、データ読出制御部６３にゲート信号ｆｇａｔｅが入力される点を除いて、図１０に示したものと同一ブロック構成である。

図１７において、ゲート信号ｆｇａｔｅは画像の有効ラインを指定する信号である。Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓは、データ読出制御部６３にてゲート信号ｆｇａｔｅをもとに生成される。ゲート信号ｆｇａｔｅの有効期間であるアサート期間に限り、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの順番でアサートされる。その他のタイミング動作は、図１２ないし図１４で説明した、図１０の並べ替え部６０と同様である。

なお、ここでは線順次信号の順番がＲ，Ｇ，Ｂの例について説明したが、本発明はこれに限らず、線順次信号の順番は異なってもよい。

図１６は図１５，図１７とともに上述の並べ替え部６０の動作の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１ではＲＧＢ３色分の画像データが主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｐに同期して入力されると、当該画像データは各色成分毎に該当するデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂにより対応するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納される（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２Ｂでデータ選択制御部６３が外部から上記ゲート信号ｆｇａｔｅを受信すると、データ読出制御部６３は読出信号および所定の順番で色成分を指定する信号を発生する（ステップＳ１０２Ｃ）。その結果、上記のごとくラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納された３色分の画像データが該当するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂから、３倍速度の主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｓに同期されて、同時並列に読み出される。また、指定色成分の画像データがデータ選択部６４で選択され出力される（ステップＳ１０３）。この動作がＲＧＢ三色成分について終了すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ），ゲート信号ｆｇａｔｅが受信されている間、次の画像データに対し、上記同様の処理（ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４）がなされる。

その結果図１７に示されるごとく、同時並列に入力された各色毎の画像データが、３倍の速度でＲＧＢ各色毎に順番にライン毎に出力される。

図６、図１０、図１５に示した並べ替え部６０の別構成例について図１８に示す。また、図２０は、図１８の並べ替え部６０についてのタイミング図である。

図１５に示す並べ替え部６０は、データ読出制御部６３に有効ライン信号ｆｓｙｎｃと有効ライン数信号ｌｉｎ＿ｎが入力される点を除いて、図１０に示したものと同一ブロック構成である。

図２０において、有効ライン信号ｆｓｙｎｃは画像の有効ラインの先頭を指定する信号であり、有効ライン数信号ｌｉｎ＿ｎは有効ライン数を指定する信号である。Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓは、データ読出制御部６３にて有効ライン信号ｆｓｙｎｃ及び有効ライン数信号ｌｉｎ＿ｎをもとに生成される。信号ｆｓｙｎｃの指定による有効期間の先頭から信号ｌｉｎ＿ｎにて指定されたライン数の間、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの順番でアサートされる。その他のタイミング動作は、図１２ないし図１４で説明した、図１０の並べ替え部６０と同様である。

なおここでは線順次信号の順番がＲ，Ｇ，Ｂの例について説明したが、本発明はこれに限らず、線順次信号の順番は異なってもよい。

図１９は図１８，図２０とともに上述の並べ替え部６０の動作の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１ではＲＧＢ３色分の画像データが主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｐに同期して入力されると、当該画像データは各色成分毎に該当するデータ遅延部６２ｒ、６２ｇ、６２ｂにより対応するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納される（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２Ｂでデータ選択制御部６３が外部から上記有効ライン信号ｆｓｙｎｃおよび有効ライン数信号ｌｉｎ＿ｎを受信すると、データ読出制御部６３は読出信号および所定の順番で色成分を指定する信号を発生する（ステップＳ１０２Ｃ）。その結果、上記のごとくラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂに格納された３色分の画像データが該当するラインメモリ６１ｒ、６１ｇ、６１ｂから、３倍速度の主走査同期信号ｌｓｙｎｃ＿ｓに同期されて、同時並列に読み出される。また、指定色成分の画像データがデータ選択部６４で選択され出力される（ステップＳ１０３）。この動作がＲＧＢ三色成分について終了すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ），有効ライン信号ｆｓｙｎｃの指定による有効期間の先頭から有効ライン数信号ｌｉｎ＿ｎにて指定されたライン数の間、次の画像データに対し、上記同様の処理（ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４）がなされる。

その結果図２０に示されるごとく、同時並列に入力された各色毎の画像データが、３倍の速度でＲＧＢ各色毎に順番にライン毎に出力される。

また、以上本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

なお特許請求の範囲に記載の画像信号生成部はＡＦＥ３０に対応し、画像処理部は画像処理部４０に対応し、信号処理部は並べ替え部６０に対応する。

本発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置を含むシステム構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置のブロック構成について示す図である。 光源切替方式の画像読取部の構成について示す図である。 カラーセンサ方式の画像読取部の構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係るハイブリッド方式の画像処理部の構成について示す図である。 並べ替え部の具体的な構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る図５の画像読取部と関連する画像読取機構について模式的に示す図である。 図６の並べ替え部６０の動作を示すフローチャートである。 図６の並べ替え部６０の動作を示すタイミング図である。 図６に示した並べ替え部の別構成例について示す図である。 図１０の並べ替え部の動作を示すフローチャートである。 図１０の並べ替え部についてのタイミング図である。 図１０とはＲｓ，Ｇｓ，Ｂｓのタイミングが異なる場合のタイミング図である。 図１０及び図１１とはＲｓ、Ｇｓ及びＢｓのタイミングが異なる場合のタイミング図である。 図６、図１０に示した並べ替え部の別構成例について示す図である。 図１５の並べ替え部の動作を示すフローチャートである。 図１５の並べ替え部についてのタイミング図である。 図６、図１０、図１５に示した並べ替え部の別構成例について示す図である。 図１８の並べ替え部の動作を示すフローチャートである。 図１８の並べ替え部についてのタイミング図である。

符号の説明

１ 画像読取装置
８ 画像読取部
６０ 並べ替え部

Claims (9)

1. 原稿から複数の色成分の画像データを並列に読み取って対応する画像信号を生成する画像信号生成部と、
   前記複数の色成分中、各色毎に順次、所定の画像処理を行う画像処理部と、
   前記画像信号生成部で並列に読み取られた複数の色成分の画像信号を、前記画像処理部に対し、各色成分毎に順次出力する信号処理部とよりなる画像読取装置。
2. 前記画像信号生成部はアナログ信号処理部よりなり、
   前記画像処理部はディジタル信号処理部よりなる請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記画像信号生成部はさらに前記複数の色成分の光を受光して対応する電気信号を発生するカラーＣＣＤを有し、
   前記アナログ信号処理部はカラーＣＣＤで得られた前記複数の色成分の光に対応する電気信号に対し、サンプリング、オフセット調整およびゲイン調整の各処理を、前記複数の色成分の信号に対し同時並行して施す構成とされてなる請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記画像処理部は、前記画像読取部から得られた各色成分毎の画像データに対してシェーディング補正処理を施すシェーディング補正部、γ補正処理を施すγ補正部、変倍処理を施す変倍処理部およびフィルタ処理を施すフィルタ処理部を含む構成とされてなる請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 前記信号処理部は、出力色を指定する信号に従い、１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 前記信号処理部は、画像データの有効ラインを指定する信号の有効期間に、予め定められた順番で１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記信号処理部は、画像データの有効ラインの先頭を指定する信号と、有効ライン数を指定する信号に従い、予め定められた順番で１ライン毎に１色成分のライン画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
8. さらに前記画像処理部での処理を経た画像データにより、所定の記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像処理部での処理を経た画像データを通信回線を介して送信する通信部とを含む請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の画像読取装置。
9. 前記信号処理部では、画像信号生成部から入力された画像信号のタイミングを制御するタイミング制御信号の周波数より、画像処理部へ出力する画像信号のタイミングを制御するタイミング制御信号の周波数を所定の倍率で増加させる構成とされてなる請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の画像読取装置。

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