JP2007194814A - 画像読取装置、画像読取装置における色カウンタの色位置調整方法 - Google Patents

画像読取装置、画像読取装置における色カウンタの色位置調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】センサ基板側の色カウンタとメイン基板側の色カウンタの色位置あわせを確実に行なえるようにする。
【解決手段】複数の色信号で構成される画素をライン単位で読み込むラインセンサを備えたセンサ基板と、読み込んだ画素群に対して画像処理を行なうメイン基板とを備えた画像読取装置であって、前記センサ基板は、色信号単位のクロックを生成する色信号クロック生成手段と、色信号クロックの色位置をカウントするセンサ色カウント手段と、所定の画像パターン信号を出力する画像パターン出力手段とを備え、前記メイン基板は、入力された色信号クロックの色位置をカウントするメイン色カウント手段と、前記画像パターン信号を入力し、画像パターンで特定される色位置に基づいて、前記メイン色カウント手段の色位置を調整する色位置調整手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、イメージセンサを搭載したセンサ基板と画像処理を行なうメイン基板とを有する画像読取装置に係り、特に、センサ基板側とメイン基板側の色カウンタの色位置調整に関する。
スキャナ装置に代表される画像読取装置では、上部に平らなテーブル状の原稿台を持ち、原稿台に原稿を載せた状態で、読み取り機構を動作させることでデータを読み取るようになっているフラットベッド方式が一般的で、広く普及している。
フラットベッド方式の画像読取装置は、読み取り機構として一次元(主走査方向)の撮像素子(イメージセンサ)を備え、撮像素子を搭載したセンサ基板を原稿に対して副走査方向に移動させながら、原稿からの反射光を読み取ることで2次元の画像情報を取得する。
また、画像読取装置は、読み取り処理の制御、画像処理等を行なうメイン基板を備えており、センサ基板とメイン基板とはフラットケーブルにより接続され、クロック、読み取りデータ等の送受信を行なっている。
図7は、従来の画像読取装置の構成を示すブロック図である。本図に示すように画像読取装置は、メイン基板120、センサ基板130およびセンサ基板130を副走査方向に駆動させる駆動機構160とを備えている。
メイン基板120には、駆動機構160を制御する駆動制御回路121、ライン毎の画像読み取り開始信号であるTGCKを出力するM:タイミング調整回路122、読み取った画像データの色(RGB)毎の周期を示すADCKについて、RGB各色の位置あわせを行なうためのM:色カウンタ123、読み取った画像データのサンプリングを行なうサンプリング回路124、画像処理を行なう画像処理回路125、画像読取装置における各種処理を制御するCPU126が備えられている。
センサ基板130には、CCD等により構成されるイメージセンサ131、A/D変換回路132、TG(Timing Generator)部133が備えられている。
TG部133は、イメージセンサ131等を動作させるクロックを生成するクロック生成回路134、イメージセンサ131の読み取り処理を制御するセンサ制御回路135、メイン基板120から送られたTGCKに基づいて、センサ基板側のTG:色カウンタ137の色位置を調整するTG:タイミング調整回路136、センサ基板側の色カウンタであるTG:色カウンタ137を備えている。
メイン基板120とセンサ基板130とは、フラットケーブルにより接続されており、フラットケーブルを介して、上述のTGCK信号、ADCK信号、データ信号、制御信号がやり取りされる。
図8は、メイン基板120とセンサ基板130のTG部133とにおけるADCK信号、TGCK信号、および色カウンタの関係を示すタイミング図である。
初期状態において、センサ基板130のTG部133は、色周期を示すクロックであるADCKをメイン基板側に出力すると共に、ADCKに同期したTG:色カウンタ137で、RGBを繰り返しカウントしている。なお、1画素は「R」「G」「B」により構成されるため、ADCKの3クロックで1画素が表現される。すなわち、ADCKの3クロックで図示しない画素カウンタが1増分される。
また、メイン基板120においても、センサ基板130から受け取ったADCKに同期して、M:色カウンタ123によりRGBを繰り返しカウントしている。
両色カウンタは、独自にカウントを行なっているため、初期状態においてはRGBの位置にずれが生じている。
センサ基板130側で取得した画像データをメイン基板側で正確に読み取るためには、各画素の開始部分を同期させる必要がある。このため、それぞれの色カウンタの「R」「G」「B」の位置があっていなければならない。
この色カウンタの位置ずれを補正するため、従来は、メイン基板120から出力される画像読み取り開始信号であるTGCKを用いて、センサ基板側のTG:色カウンタ137の色位置を調整するようにしている。
すなわち、本図の例において、メイン基板120のM:タイミング調整回路122は、M:色カウンタ123が「R」を示すタイミングでTGCK信号をTG:タイミング調整回路136に出力する。
TGCK信号を受信したセンサ基板側のTG:タイミング調整回路136は、次のADCKにおいてTG:色カウンタ137を「R」の次のカウントである「G」に調整する。これにより、メイン基板側の色カウンタ123とセンサ基板側の色カウンタ137の色位置が同期する。そして、両色カウンタの色位置があった状態でライン読み取り処理が開始されることになる。
TGCK信号により、センサ側のTG:色カウンタ137の色位置をメイン基板側のM:色カウンタ123の色位置にあわせるためには、ADCKの1周期の間に、TGCKのエッジをセンサ基板130に伝達しなければならない。なぜならば、ADCK毎に、M:色カウンタ123がカウントを進めているからである。
ところが、不要輻射ノイズ低減のためにTGCKのエッジを鈍らせたり、画像データ転送速度向上のためにADCKの周期を高速化させた場合等には、TGCKのエッジをADCKの1周期で伝達させるのが困難であるという問題がある。
本発明は、センサ基板側の色カウンタとメイン基板側の色カウンタの色位置あわせを確実に行なえるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため本発明の第1の態様である画像読取装置は、
複数の色信号で構成される画素をライン単位で読み込むラインセンサを備えたセンサ基板と、読み込んだ画素群に対して画像処理を行なうメイン基板とを備えた画像読取装置であって、
前記センサ基板は、
色信号単位のクロックを生成する色信号クロック生成手段と、
色信号クロックの色位置をカウントするセンサ色カウント手段と、
所定の画像パターン信号を出力する画像パターン出力手段とを備え、
前記メイン基板は、
入力された色信号クロックの色位置をカウントするメイン色カウント手段と、
前記画像パターン信号を入力し、画像パターンで特定される色位置に基づいて、前記メイン色カウント手段の色位置を調整する色位置調整手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、TGCK信号を色位置あわせに用いずに、画像パターンにより色位置あわせを行なっているため、TGCK信号の形状にかかわらず、センサ基板側の色カウンタとメイン基板側の色カウンタの色位置あわせを確実に行なうことができる。
ここで、前記色位置調整手段は、前記ラインセンサによる画像読み取りの開始に先立ち、前記色位置の調整を行なうようにしてもよいし、前記ラインセンサによるライン単位の画像読み取り毎に色位置の調整を行なうようにしてもよい。
後者の場合には、前記画像パターン出力手段は、前記センサ基板から送られるライン読み取り開始指示信号により前記所定の画像パターン信号を出力することにより、ライン読み取り開始信号(TGCK)の自由度をさらに高めることができる。
なお、前記所定の画像パターン信号は、
特定の色信号のみ値を有する画像パターンの信号とすることができる。
上記課題を解決するため本発明の第2の態様である画像読取装置における色位置調整方法は、
複数の色信号で構成される画素をライン単位で読み込むラインセンサと、色信号単位のクロックを生成する色信号クロック生成手段と、色信号クロックの色位置をカウントするセンサ色カウント手段とを備えたセンサ基板と、
入力された色信号クロックの色位置をカウントするメイン色カウント手段を備えたメイン基板を有する画像読取装置における色位置調整方法であって、
前記センサ基板から所定の画像パターン信号を出力するステップと、
前記メイン基板が、前記画像パターン信号を入力し、画像パターンで特定される色位置に基づいて、前記メイン色カウント手段の色位置を調整するステップとを有することを特徴とする。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図である。
本図に示すように画像読取装置は、メイン基板20、センサ基板30およびセンサ基板30を副走査方向に駆動させる駆動機構60とを備えている。
メイン基板20には、駆動機構60を制御する駆動制御回路21、ライン毎の画像読み取り開始信号であるTGCKを出力するM:タイミング調整回路22、読み取った画像データの色(RGB)毎の周期を示すADCKについて、RGB各色の位置あわせを行なうためのM:色カウンタ23、読み取った画像データのサンプリングを行なうサンプリング回路24、画像処理を行なう画像処理回路25、画像読取装置における各種処理を制御するCPU26、M:色カウンタ23の色位置を調整する色カウンタ位置調整回路27、モードレジスタ28が備えられている。
モードレジスタ28は、CPU26により、M:色カウンタ23の色位置調整モードであるか否かの情報が記録される。
センサ基板30には、CCD等により構成されるイメージセンサ31、A/D変換回路32、TG(Timing Generator)部33が備えられている。
なお、本実施形態において、1画素は「R」「G」「B」により構成されるため、ADCKの3クロックで1画素が表現される。ただし、本発明は1画素をRGBの3色で表現する画像処理装置に限られず、1画素を複数の信号で表現する画像読取装置に適用することができる。
TG部33は、イメージセンサ31等を動作させるクロックを生成するクロック生成回路34、イメージセンサ31の読み取り処理を制御するセンサ制御回路35、メイン基板20から送られたTGCKに基づいて画像読み取り開始タイミングを調整するTG:タイミング調整回路36、センサ基板側の色カウンタであるTG:色カウンタ37、モードレジスタ38、所定の画像パターンを出力する画像パターン出力回路39、切替回路41を備えている。
色毎の周期を示すADCK信号は、TG部33により生成され、メイン基板20に送られる。
モードレジスタ38には、モードレジスタ28と同様に、CPU26により、M:色カウンタ23の色位置調整モードであるか否かの情報が記録される。
切替回路41は、モードレジスタ38が調整モードであることを示している場合には、画像パターン出力回路39が出力する所定の画像パターンをメイン基板側に出力し、モードレジスタ38が調整モードであることを示していない場合には、イメージセンサ31が読み取った画像データをメイン基板側に出力する。
ここで、画像パターン出力回路39が出力する所定の画像パターンは、読み取った画像データにおいて、特定の色の位置を識別できるような画像データとする。このような画像データとしては、例えば、それぞれの画素について、特定の1色のみ値を有し、他の2色については値を有さない画像を用いることができる。すなわち、「R」「G」「B」のいずれか単色の画像データである。
本実施形態では、画像パターンとして、R(赤)を255として、G(緑)およびB(青)を0とした赤色を示す画像データを用いることとする。もちろん、画像パターンとして、R以外の色に値を持たせた画像を用いるようにしてもよい。また、特定の色の位置を識別できれば足りるため、必ずしも「R」「G」「B」のいずれか単色の画像でなくてもよい。
メイン基板120とセンサ基板130とは、フラットケーブルにより接続されており、フラットケーブルを介して、上述のTGCK信号、ADCK信号、データ信号、制御信号がやり取りされる。
図2は、メイン基板20とセンサ基板30のTG部33とにおけるADCK信号、TGCK信号、画像データおよび色カウンタの関係を示すタイミング図である。
初期状態において、センサ基板30のTG部33は、色周期を示すクロックであるADCKをメイン基板側に出力すると共に、ADCKに同期したTG:色カウンタ37で、RGBを繰り返しカウントしている。このとき、切替回路41からはイメージセンサ31からの画像データが出力されている。ただし、読み取り処理前なので出力しないようにしてもよい。
また、メイン基板20においても、センサ基板30から受け取ったADCKに同期して、M:色カウンタ23によりRGBを繰り返しカウントしている。
両色カウンタは、独自にカウントを行なっているため、初期状態においてはRGBの位置にずれが生じている。
このずれを補正するため、本実施形態では、色位置の調整モードを設けている。色位置の調整モードでは、メイン基板側のM:色カウンタ23の色位置を調整するために、センサ基板30の切替回路41により、所定の画像パターンをデータ信号としてメイン基板20に出力する。
この画像パターンは、上述のようにRのみ値を有している画像パターンである。このため、本図に示すように、センサ基板30のTG:色カウンタ37が「R」を示すときにADCKに同期して出力される。
メイン基板20の色カウンタ位置調整回路27は、受信した画像データの値を有している色データに対応するADCKが「R」となるようにM:色カウンタ23の色位置を調整する。これにより、センサ基板30におけるTG:色カウンタ37と、メイン基板20におけるM:色カウンタ23との色位置があわせられることになる。
この色位置調整処理は、例えば、読み取り処理の開始前に行なうようにする。そして、色位置があった状態でメイン基板20からTGCK信号を出力することでラインの読み取り処理が開始される。
このように、TGCK信号を色位置あわせに用いないようにしているため、TGCKを色周期ではなく、画素周期(色周期3クロック分)でメイン基板側に伝達すれば足りる。このため、不要輻射ノイズ低減のため、TGCKのエッジを鈍らせたり、データ転送速度向上のために、ADCKの周波数を高速化させることができる。
図3は、上記の色位置調整処理の流れを説明するフロー図である。なお、本図では、簡単のため、画像読み取りの際に行なわれる白基準読み取り処理等の前処理、読み取った画像データの転送処理等については省略している。
色位置調整処理は、例えば、ユーザから画像読み取り開始指示を受け付ける毎に(S101)、画像読み取り処理に先立って行なうようにする。
色位置調整処理では、CPU26が、モードレジスタ28およびモードレジスタ38に調整モードであることを示す情報を書き込むことで、調整モードに移行する(S102)。
調整モードに移行すると、センサ基板30の切替回路41がパターン出力回路39が出力する所定の画像データをメイン基板20に出力する(S103)。
色カウンタ位置調整回路27は、送られた画像データとM:色カウンタ23とを比較して、M:色カウンタ23の色位置がセンサ側のTG:色カウンタ37の色位置とあっているかどうかを判断する(S104)。
送られてきた画像データはRのみ値を有しているため、M:色カウンタ23の色位置がTG:色カウンタ37の色位置とあっているかどうかは容易に判定することができる。
その結果、色位置がずれている場合には、M:色カウンタ23の色位置を調整する(S105)。これにより、M:色カウンタ23の色位置がセンサ側のTG:色カウンタ37の色位置とあうことになる。
色位置の調整後、あるいは、所定の時間経過後に、CPU26がモードレジスタ28およびモードレジスタ38に調整モードが終了したことを示す情報を書き込むことで、画像パターンの出力を終了し(S106)、調整モードが解除される(S107)。
ついで、メイン基板20が画像読み出し開始信号であるTGCKを出力し(S108)、画像読み取り処理が開始される(S109)。
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図である。なお、第1の実施形態と同じ構成について同じ符号を付している。
本図に示すように画像読取装置は、メイン基板20、センサ基板30およびセンサ基板30を副走査方向に駆動させる駆動機構60とを備えている。
メイン基板20には、駆動機構60を制御する駆動制御回路21、ライン毎の画像読み取り開始信号であるTGCKを出力するM:タイミング調整回路22、読み取った画像データの色(RGB)毎の周期を示すADCKについて、RGB各色の位置あわせを行なうためのM:色カウンタ23、読み取った画像データのサンプリングを行なうサンプリング回路24、画像処理を行なう画像処理回路25、画像読取装置における各種処理を制御するCPU26、M:色カウンタ23の位置あわせを調整する色カウンタ位置調整回路27、切替制御回路29が備えられている。
切替制御回路29は、ライン読み取りの前に、色カウンタ位置調整回路27に対してM:色カウンタ23の色位置を調整するように指示する。
センサ基板30には、CCD等により構成されるイメージセンサ31、A/D変換回路32、TG(Timing Generator)部33が備えられている。
TG部33は、イメージセンサ31を動作させるクロックを生成するクロック生成回路34、イメージセンサ31の読み取り処理を制御するセンサ制御回路35、メイン基板20から送られたTGCKに基づいて画像読み取り開始タイミングを調整するTG:タイミング調整回路36、センサ基板側の色カウンタであるTG:色カウンタ37、所定の画像パターンを出力する画像パターン出力回路39、切替回路41、切替制御回路42を備えている。
色毎の周期を示すADCK信号は、TG部33により生成され、メイン基板20に送られる。
切替制御回路42は、ライン読み取りの前に、切替回路41が、画像パターン出力回路39が出力する所定の画像パターンをメイン基板側に出力するように制御し、その後、切替回路41が、イメージセンサ31が読み取った画像データをメイン基板側に出力するように制御する。
ここで、画像パターン出力回路39が出力する所定の画像パターンは、第1の実施例と同様とすることができる。
図5は、メイン基板20とセンサ基板30のTG部33とにおけるADCK信号、TGCK信号、画像データおよび色カウンタの関係を示すタイミング図である。
初期状態において、センサ基板30のTG部33は、色周期を示すクロックであるADCKをメイン基板側に出力すると共に、ADCKに同期したTG:色カウンタ37で、RGBを繰り返しカウントしている。このとき、切替回路41からはイメージセンサ31からの画像データが出力されている。ただし、読み取り処理前なので出力しないようにしてもよい。
また、メイン基板20においても、センサ基板30から受け取ったADCKに同期して、M:色カウンタ23によりRGBを繰り返しカウントしている。
両色カウンタは、独自にカウントを行なっているため、初期状態においてはRGBの位置にずれが生じている。
このずれを補正するため、本実施形態では、各ライン読み取りの前にメイン基板側のM:色カウンタ23の色位置の調整を行なうようにしている。色位置の調整では、ライン読み取り開始信号であるTGCKをメイン基板側から受信すると、ライン読み取りに先立ち、センサ基板30の切替制御回路42が切替回路41に所定の画像パターンをデータ信号としてメイン基板20に出力させる。
この画像パターンは上述のように、Rのみ値を有している画像パターンである。このため、本図に示すように、センサ基板30のTG:色カウンタ37が「R」を示すときにADCKに同期して出力される。
メイン基板20の切替制御回路29は、M:タイミング調整回路22がTGCK信号をセンサ基板に送信すると、色カウンタ位置調整回路27に、受信した画像データの値を有している色データに対応するADCKが「R」となるようにM:色カウンタ23の色位置を調整させる。これにより、センサ基板30におけるTG:色カウンタ37と、メイン基板20におけるM:色カウンタ23との色位置があわせられることになる。
この色位置調整処理は、各ライン読み取りの開始前に行なわれるため、色位置があった状態でラインの読み取り処理が開始される。
このように、TGCK信号を色位置あわせに用いないようにしているため、TGCKを色周期ではなく、画素周期(色周期3クロック分)でメイン基板側に伝達すれば足りる。このため、不要輻射ノイズ低減のため、TGCKのエッジを鈍らせたり、データ転送速度向上のために、ADCKの周波数を高速化させることができる。
また、各ライン毎のTGCK信号により色位置が調整されるため、TGCKの自由度が高まることになる。具体的には、TGCKが画素毎のクロックの整数倍である必要がない。
図6は、第2の実施形態における色位置調整処理の流れを説明するフロー図である。なお、本図でも色位置調整処理以外の処理については省略している。
色位置調整処理は、画像読み取り開始信号であるTGCK(S201)により、ライン読み取り処理に先立って行なうようにする。例えば、前ラインの読み取りデータを転送する時間を利用することができる。
TGCKにより、センサ基板30の切替制御回路42は、切替回路41に所定の画像パターンをデータ信号としてメイン基板20に出力させる(S202)。
また、メイン基板20の切替制御回路29は、色カウンタ位置調整回路27にM:色カウンタ23の色調整を行なわせる。
色カウンタ位置調整回路27は、送られた画像データとM:色カウンタ23とを比較して、M:色カウンタ23の色位置がセンサ側のTG:色カウンタ37の色位置とあっているかどうかを判断する(S203)。
送られてきた画像データはRのみ値を有しているため、TG:色カウンタ37の色位置とあっているかどうかは容易に判定することができる。
その結果、色位置がずれている場合には、M:色カウンタ23の色位置を調整する(S204)。これにより、M:色カウンタ23の色位置がセンサ側のTG:色カウンタ37の色位置とあうことになる。
タイマ制御による所定の時間経過後に、切替回路41は、画像パターンの出力を終了する(S205)。
そして、ライン読み取り処理を行なう(S206)。以上の処理をすべてのラインを読み取るまで繰り返す(S207)。
以上に示したように、本発明では、TGCK信号を色位置あわせに用いないようにしているため、TGCK信号の形状にかかわらず、センサ基板側の色カウンタとメイン基板側の色カウンタの色位置あわせを確実に行なうことができる。
第1の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図。 メイン基板とセンサ基板間の信号と色カウンタの関係を示すタイミング図。 第1の実施形態における処理を説明するフロー図。 第2の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図。 メイン基板とセンサ基板間の信号と色カウンタの関係を示すタイミング図。 第2の実施形態における処理を説明するフロー図。 従来の画像読取装置の構成を示すブロック図。 メイン基板とセンサ基板間の信号と色カウンタの関係を示すタイミング図。
符号の説明
20…メイン基板、21…駆動制御回路、22…M:タイミング調整回路、23…M:色カウンタ、24…サンプリング回路、25…画像処理回路、26…CPU、27…色カウンタ位置調整回路、28…モードレジスタ、29…切替制御回路、30…センサ基板、31…イメージセンサ、32…変換回路、33…TG部、34…クロック生成回路、35…センサ制御回路、36…TG:タイミング調整回路、37…TG:色カウンタ、38…モードレジスタ、39…画像パターン出力回路、41…切替回路、42…切替制御回路、60…駆動機構、120…メイン基板、121…駆動制御回路、122…M:タイミング調整回路、123…M:色カウンタ、124…サンプリング回路、125…画像処理回路、130…センサ基板、131…イメージセンサ、132…変換回路、133…TG部、134…クロック生成回路、135…センサ制御回路、136…TG:タイミング調整回路、137…色カウンタ、160…駆動機構

Claims (6)

  1. 複数の色信号で構成される画素をライン単位で読み込むラインセンサを備えたセンサ基板と、読み込んだ画素群に対して画像処理を行なうメイン基板とを備えた画像読取装置であって、
    前記センサ基板は、
    色信号単位のクロックを生成する色信号クロック生成手段と、
    色信号クロックの色位置をカウントするセンサ色カウント手段と、
    所定の画像パターン信号を出力する画像パターン出力手段とを備え、
    前記メイン基板は、
    入力された色信号クロックの色位置をカウントするメイン色カウント手段と、
    前記画像パターン信号を入力し、画像パターンで特定される色位置に基づいて、前記メイン色カウント手段の色位置を調整する色位置調整手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
  2. 請求項1に記載の画像読取装置であって、
    前記色位置調整手段は、前記ラインセンサによる画像読み取りの開始に先立ち、前記色位置の調整を行なうことを特徴とする画像読み取り装置。
  3. 請求項1に記載の画像読取装置であって、
    前記色位置調整手段は、前記ラインセンサによるライン単位の画像読み取り毎に色位置の調整を行なうことを特徴とする画像読取装置。
  4. 請求項3に記載の画像読取装置であって、
    前記画像パターン出力手段は、前記センサ基板から送られるライン読み取り開始指示信号により前記所定の画像パターン信号を出力することを特徴とする画像読取装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像読取装置であって、
    前記所定の画像パターン信号は、
    特定の色信号のみ値を有する画像パターンの信号であることを特徴とする画像読取装置。
  6. 複数の色信号で構成される画素をライン単位で読み込むラインセンサと、色信号単位のクロックを生成する色信号クロック生成手段と、色信号クロックの色位置をカウントするセンサ色カウント手段とを備えたセンサ基板と、
    入力された色信号クロックの色位置をカウントするメイン色カウント手段を備えたメイン基板を有する画像読取装置における色位置調整方法であって、
    前記センサ基板から所定の画像パターン信号を出力するステップと、
    前記メイン基板が、前記画像パターン信号を入力し、画像パターンで特定される色位置に基づいて、前記メイン色カウント手段の色位置を調整するステップとを有することを特徴とする色位置調整方法。
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