JP2008263572A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＲＧＢイメージセンサと白黒イメージセンサとを有する読取部を備えた画像読取装置において、新規の部品追加や大幅な構成変更を必要とせずに、かつ読み取り速度も低下させずに白黒画像読み取り時の画質を改善する。
【解決手段】 画像処理部１は、ＣＣＤ２から白黒イメージセンサで所定の蓄積時間内に蓄積して光電変換された白黒画像信号を出力させると同時に、ＲイメージセンサとＧイメージセンサとＢイメージセンサによってそれぞれ所定の蓄積時間内に蓄積して光電変換されたＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号のうちの任意の１つの画像信号を選択して出力させ、その出力された画像信号に基づく画像データに、白黒画像信号に基づく画像データの物理的な相対位置を調整し、その調整した画像データに基づいて白黒画像信号に基づく画像データに所定の補正を施す。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機（マルチファンクションペリフェラル：ＭＦＰ）を含む画像読取装置に関する。

例えば、カラーＭＦＰにおいて、白黒（モノクロ）画像読み取りの生産性を上げるために、原稿から読み取ったカラー画像のＲ，Ｇ，Ｂの色分解光毎にＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号をそれぞれ光電変換するＲイメージセンサとＧイメージセンサとＢイメージセンサ（以上まとめて「ＲＧＢイメージセンサ」という）に加えて原稿から読み取った白黒画像の白黒画像信号を光電変換する白黒（モノクロ）画像専用の高速駆動の白黒イメージセンサ（ＢＷイメージセンサ）とを搭載するＣＣＤが使用されるケースがある。

このようなカラーＭＦＰにおいては、モノクロ画像読み取り時のカラーレスポンス（感色性）に問題があった。
その問題とは、カラー画像読み取りのために光源に白色光源を用いるので、高速駆動でもＳ／Ｎ比を確保する目的で色フィルタを介していないモノクロイメージセンサにおいては、主に長波長成分の露光によって赤系の再現性が低下するという問題である。
この問題に対して従来から解決方法が提案されている。

従来、白色光を照射する光源と結像レンズとカラー画像読み取りセンサとモノクロ画像読み取りセンサを有し、上記各読み取りセンサの前段の光路上に選択的に挿入され、反射光のうち特定の波長成分のみ通過を許すフィルタ手段と、モノクロモードの際、そのフィルタ手段を挿入する制御手段を設けることにより、モノクロ読み取り画像の劣化を防止する画像読取装置（例えば、特許文献１参照）があった。
特開２００５−２６９１８９号公報

しかしながら、従来の画像読取装置では、モノクロ画像読み取り時のみ光路上にフィルタを挿入する機構が必要になるため、複雑なメカ構成が必要となるという問題があった。
特に、ＣＣＤが固定され、光源とミラーのみ移動する差動走査方式の場合は、光源またはミラーが移動するスペースを確保するため、レンズ周辺の物理的レイアウトに制約が多くなり、レンズ前面に稼働するフィルタを設置するスペースは確保し難いという現実的な問題があった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、カラー画像読み取り用のＲＧＢイメージセンサと白黒画像読み取り専用の白黒イメージセンサとを有する読取部を備えた画像読取装置において、新規の部品追加や大幅な構成変更をせずに、白黒イメージセンサで読み取った白黒画像の色感度特性の劣化を改善することを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、次の画像読取装置を提供する。
（１）原稿から読み取ったカラー画像のＲ，Ｇ，Ｂの色分解光をそれぞれＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号に光電変換するＲイメージセンサとＧイメージセンサとＢイメージセンサと、上記原稿から読み取った白黒の色分解光を白黒画像信号に光電変換する白黒イメージセンサを有する画像読取手段と、上記白黒イメージセンサで光電変換された白黒画像信号を、上記画像読取手段から出力させると同時に、上記Ｒイメージセンサと上記Ｇイメージセンサと上記Ｂイメージセンサによってそれぞれ光電変換されたＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号のうちの任意の１つの画像信号を選択して出力させる制御手段と、上記制御手段によって出力された上記白黒画像信号による画像データに基づいて、上記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号のうちの１つの画像信号による画像データの物理的な相対位置を調整する調整手段と、上記調整手段によって調整された画像データに基づいて上記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する補正手段を備えた画像読取装置。

（２）上記のような画像読取装置において、上記制御手段は、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、上記白黒イメージセンサにおける蓄積時間に対して異なる時間に設定する手段を有する画像読取装置。
（３）上記のような画像読取装置において、上記制御手段は、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、上記Ｒ画像信号と上記Ｇ画像信号と上記Ｂ画像信号とを同時に出力させる際の上記Ｒイメージセンサ、上記Ｇイメージセンサ、上記Ｂイメージセンサにおける蓄積時間と同じ時間に設定する手段を有する画像読取装置。
（４）上記のような画像読取装置において、上記制御手段は、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、上記白黒イメージセンサにおける蓄積時間に対して整数倍の時間に設定する手段を有する画像読取装置。

（５）上記のような画像読取装置において、上記制御手段は、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおけるライン同期信号のタイミングを、上記白黒イメージセンサにおけるライン同期信号と同タイミングにする手段を有する画像読取装置。
（６）上記のような画像読取装置において、上記制御手段は、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサと上記白黒イメージセンサとで共通する転送用画素同期クロックを使用するようにした画像読取装置。
（７）上記のような画像読取装置において、上記調整手段は、上記白黒画像信号と同時に出力された画像信号に基づく画像データの画素周波数を、上記白黒画像信号に基づく画像データの画素周波数と同じになるように調整する手段である画像読取装置。
（８）上記のような画像読取装置において、上記調整手段は、上記白黒画像信号と同時に出力された画像信号に基づく１ライン分の画像データを、上記白黒画像信号に基づく複数ライン分の画像データに対応させて、原稿上における物理的な位置が対応するように調整する手段である画像読取装置。

（９）上記のような画像読取装置において、上記補正手段は、上記白黒画像信号に基づく画像データと上記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて上記白黒画像信号に基づく画像データに所定の数値を乗算して、上記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段である画像読取装置。
（１０）上記のような画像読取装置において、上記補正手段は、上記白黒画像信号に基づく画像データと上記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて上記白黒画像信号に基づく画像データから所定の数値を減算して、上記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段である画像読取装置。
（１１）上記のような画像読取装置において、上記補正手段は、上記白黒画像信号に基づく画像データと上記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて上記白黒画像信号に基づく画像データに上記比較結果に応じて異なる参照テーブルの数値に基づいて変換して、上記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段である画像読取装置。

（１２）上記のような画像読取装置において、上記補正手段による色感度特性の補正の処理を有効にするか無効にするかを選択する選択手段を設けた画像読取装置。
（１３）上記のような画像読取装置において、上記補正手段は、上記色感度特性の補正の処理に必要な変数を変更する手段を設けた画像読取装置。
（１４）上記のような画像読取装置において、上記補正手段によって色感度特性の補正を施した画像データを、単色読み取り画像データとして出力する手段を設けた画像読取装置。
（１５）上記のような画像読取装置において、上記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号がＲ画像信号である画像読取装置。

この発明による画像読取装置は、カラー画像読み取り用のＲＧＢイメージセンサと白黒画像読み取り専用の白黒イメージセンサとを有する画像読取部を備え、ＲＧＢイメージセンサによって読み取ったＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号のいずれかの画像データに基づいて白黒イメージセンサによって読み取った白黒画像データの色感度特性を補正するので、白黒イメージセンサにフィルタを挿入するような新規の部品追加や大幅な構成変更をしなくても、白黒画像データの画質の劣化を防止することができる。また、白黒画像読み取り時にフィルタを挿入する制御動作が必要ないので、画像読み取りの速度を低下させずに済む。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔実施例〕
図１は、この発明の一実施例の画像読取装置における主要部の機能構成を示すブロック図である。
この原稿読取装置は、スキャナ装置、複写機、画像読取りと印刷と複写と通信の各機能を含む複合機等の装置であり、原稿の画像をカラーで読み取ることができ、白黒（モノクロ）画像読み取り動作モードでは、画像をモノクロで読み取ることができる。
この原稿読取装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータによって実現される画像処理部１と、光電変換素子（ＣＣＤ）２と、アナログ処理部（ＡＦＥ）３と、原稿台ガラス４と、白基準板５と、光源６と、反射ミラー７と、レンズ８とを備えている。

画像処理部１は、ＡＦＥ３から入力した各デジタルデータにシェーディング補正，フィルタ処理，変倍処理を含む各種の処理を施すデジタル画像処理回路であり、ＣＣＤ２及びＡＦＥ３を駆動させる制御信号を供給する機能も備えている。
ＣＣＤ２は、カラー画像読み取り用のＲイメージセンサ（赤色用メージセンサ），Ｇイメージセンサ（緑色用メージセンサ），Ｂイメージセンサ（青色用メージセンサ）と、モノクロ画像読み取り専用のＢＷイメージセンサ（白黒用イメージセンサ）の各ラインセンサを備えた４ラインＣＣＤである。

ＡＦＥ３は、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を含むアナログ処理部であり、ＣＣＤ２から出力されるアナログ信号をデジタルデータに変換する。また、Ｒイメージセンサ，Ｇイメージセンサ，Ｂイメージセンサ，ＢＷイメージセンサの各デジタルデータを画素単位に順次切り換えて画像処理部１へ転送する。
原稿台ガラス４は、原稿を載置し、光源６からの光を透過して原稿及び白基準板５へ照射可能にする。
白基準板５は、光源６から照射される光の反射光に基づくデータによって各種調整を行うためのものである。
光源６は、原稿台ガラス４を介して原稿及び白基準板５に白色光を照射する白色光源である。反射ミラー７は、光源６から原稿又は白色基準板５に照射した光の反射光をレンズ８へ導く。レンズ８は、上記反射光をＣＣＤ２の各ラインセンサに結像させる。

図２は、図１に示すＣＣＤ２の内部構造を示す模式図である。
ＣＣＤ２は、Ｒイメージセンサ（受光部）２１、Ｇイメージセンサ（受光部）２２、Ｂイメージセンサ（受光部）２３、ＢＷイメージセンサ（受光部）２４、Ｒ電荷転送部２５、Ｇ電荷転送部２６、Ｂ電荷転送部２７、ＢＷ＿Ｏｄｄ電荷転送部２８、ＢＷ＿Ｅｖｅｎ電荷転送部２９、第１転送クロック入力端子３０、第２転送クロック入力端子３１、Ｒシフトパルス入力端子３２、Ｇシフトパルス入力端子３３、Ｂシフトパルス入力端子３４、ＢＷシフトパルス入力端子３５、第１出力端子３６、第２出力端子３７、第３出力端子３８、出力切替制御端子３９、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を備えている。

Ｒイメージセンサ２１は、赤色検知用の色フィルタに覆われたラインセンサであり、原稿から読み取ったカラー画像のＲの色分解光を、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒの周期で規定される蓄積時間内に蓄積された電荷によるＲ画像信号に光電変換する。
Ｇイメージセンサ２２は、緑色検知用の色フィルタに覆われたラインセンサであり、原稿から読み取ったカラー画像のＧの色分解光を、ＧシフトパルスＳＨ＿Ｇの周期で規定される蓄積時間内に蓄積された電荷によるＧ画像信号に光電変換する。

Ｂイメージセンサ２３は、青色検知用の色フィルタに覆われたラインセンサであり、原稿から読み取ったカラー画像のＢの色分解光を、ＢシフトパルスＳＨ＿Ｂの周期で規定される蓄積時間内に蓄積された電荷によるＢ画像信号に光電変換する。
ＢＷイメージセンサ２４は、色フィルタに覆われていないラインセンサであり、原稿から読み取ったモノクロ画像の光を、白黒（ＢＷ）シフトパルスの周期で規定される蓄積時間内に蓄積された電荷による白黒画像信号に光電変換する。
すなわち、上記４本のイメージセンサによって画像読取手段が形成されている。

Ｒイメージセンサ２１、Ｇイメージセンサ２２、Ｂイメージセンサ２３の各イメージセンサは、それぞれＲ電荷転送部２５、Ｇ電荷転送部２６、Ｂ電荷転送部２７を持ち、ＢＷイメージセンサ２４は、ＢＷ＿Ｏｄｄ電荷転送部２８とＢＷ＿Ｅｖｅｎ電荷転送部２９の２つの転送部を持っており、第１転送クロック入力端子３０から入力される第１転送クロックＰＨ１と、第２転送クロック入力端子３１から入力される第２転送クロックＰＨ２とに同期して、それぞれＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号、奇数（Ｏｄｄ）と偶数（Ｅｖｅｎ）の白黒画像信号を出力する。

ここで、カラー画像読み取りモードの場合、Ｒ電荷転送部２５から出力されたＲ画像信号は第１出力端子３６からＡＦＥ３へ転送する。
また、出力切替制御信号端子３９に画像処理部１から出力された出力切替制御信号が入力され、その出力切替制御信号によって第１スイッチＳＷ１をＧ電荷転送部２６側へ、第２スイッチＳＷ２をＢ電荷転送部２７側へそれぞれ切り替え、第２出力端子３７からＧ画像信号を、第３出力端子３８からＢ画像信号をそれぞれＡＦＥ３へ転送する。
このようにして、カラー画像読み取りモード時には、ＣＣＤ２はＡＦＥ３へＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号を転送する。

一方、モノクロ画像読み取りモードの場合、ここでもＲ電荷転送部２５から出力されたＲ画像信号は第１出力端子３６からＡＦＥ３へ転送する。
また、出力切替制御信号端子３９に画像処理部１から出力された出力切替制御信号が入力され、その出力切替制御信号によって第１スイッチＳＷ１をＢＷ＿Ｏｄｄ電荷転送部２８側へ、第２スイッチＳＷ２をＢＷ＿Ｅｖｅｎ電荷転送部２９へそれぞれ切り替え、第２出力端子３７から奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像信号を、第３出力端子３８から偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像信号をそれぞれＡＦＥ３へ転送する。
このようにして、モノクロ画像読み取りモード時には、ＣＣＤ２はＡＦＥ３へＲ画像信号と、白黒画像信号とを転送する。

ここで、Ｒイメージセンサ２１、Ｇイメージセンサ２２、Ｂイメージセンサ２３は各々１つの転送部しか持たないが、ＢＷイメージセンサ２４は、奇数（Ｏｄｄ）と偶数（Ｅｖｅｎ）とに分かれるＢＷ＿Ｏｄｄ電荷転送部２８とＢＷ＿Ｅｖｅｎ電荷転送部２９の２つの転送部を有するので、ＢＷイメージセンサ２４の電荷はＲＧＢの各イメージセンサに比べて２倍の効率で白黒画像信号を転送でき、画像読取装置としてモノクロ画像読み取りの速度をアップすることができる。

このＣＣＤ２から出力されたＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号，奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像信号と偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像信号は、それぞれＡＦＥ３でアナログ信号からデジタル信号に変換され、それぞれＲ画像データ，Ｇ画像データ，Ｂ画像データ，奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像データと偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像データとして画像処理部１へ入力される。
なお、この実施例では、モノクロ画像読み取りモード時、白黒画像信号と共にＲ画像信号を出力する場合について説明するが、Ｒ画像信号に代えて、Ｇ画像信号又はＢ画像信号を出力するようにしても同様に実施することができる。

図３は、この実施例の画像読取装置と比較するために従来の画像読取装置におけるモノクロ画像読み取りモード時のＣＣＤ２の駆動タイミングを示す波形図である。
図４は、この実施例の画像読取装置のモノクロ画像読み取りモード時におけるＣＣＤ２の駆動タイミングを表す波形図である。
図３に示すように、ＣＣＤ２にはＢＷシフトパルスＳＨ＿ＢＷのみが入力され、第２出力端子３７及び第３出力端子３８からそれぞれ奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像信号と偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像信号を出力する。

これに対して、図４に示すように、この実施例の画像読取装置では、モノクロ画像読み取りモード時、ＣＣＤ２にはＢＷシフトパルスＳＨ＿ＢＷに加えてＲシフトパルスＳＨ＿Ｒを入力し、第１出力端子３６からＲ画像信号を、第２出力端子３７及び第３出力端子３８からそれぞれ奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像信号と偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像信号を出力する。
但し、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒの周期はＢＷシフトパルスＳＨ＿ＢＷの周期の２倍となっている。

これは、図２で説明したように、ＢＷイメージセンサ２４の転送部が並列にあることによって信号読み出し効率が２倍であることに起因する。
ＲＧＢ，ＢＷの各イメージセンサの有効画素数は同じであり、かつ転送クロックは共通であるため、Ｒイメージセンサ（またはＧイメージセンサ、Ｂイメージセンサ）の画像信号を１ライン分全て出力するためには、ＢＷイメージセンサの１ライン分の出力期間に対して２倍の時間が必要である。

図５は、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが発生するタイミングの入出力波形を拡大して示す波形図である。
図６は、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが発生しないタイミングの入出力波形を拡大して示す波形図である。
図５には、図４の波線枠（ａ）で示した部分において、ＢＷイメージセンサのＢＷシフトパルスＳＨ＿ＢＷに加えてＲイメージセンサのＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが発生するタイミングの入出力波形を、第１転送クロックＰＨ１と第２転送クロックＰＨ２の波形と共に示している。

また、図６には、図４の波線枠（ｂ）で示した部分において、ＢＷイメージセンサのＢＷシフトパルスＳＨ＿ＢＷのみが発生するタイミングの入出力波形を、第１転送クロックＰＨ１と第２転送クロックＰＨ２の波形と共に示している。
図５と図６に示す波形において、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒの入力波形が異なる（図５ではＲシフトパルスが入力され、図６ではＲシフトパルスが入力されていない）以外に、第１出力端子のＲ画像信号の出力波形が異なる。
ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが入力する場合はＲイメージセンサのダミー画素を含む先頭画素から順次出力されるが、ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが入力されない場合は、Ｒイメージセンサは有効画素の途中であり、いきなり有効信号が出力される。

図７は、図１に示す画像処理部１の内部構成例を示す機能ブロック図である。
画像処理部１は、入力信号サンプリング（ＳＭＰ）部１０と、Ｒデータ速度変換用非同期ラインメモリであるＦＩＦＯ部１１と、ＢＷデータ用シェーディング補正部１２、Ｒデータ用シェーディング補正部１３、演算部１４からなる。
モノクロ画像読み取り時、画像処理部１にはＡＦＥ３から奇数（Ｏｄｄ）ライン及び偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像データとＲ画像データとが画素単位に交互に切り替わるように入力される。これは前段のＡＦＥ３の仕様に関わるものであり、その他の入力方法でもよい。

画像処理部１では、入力信号サンプリング部１０が入力した画像データＯＰを白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗとＲ画像データｓｄｉ＿ｒに分離し、白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗをＢＷデータ用シェーディング補正部１２へ出力し、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒをＦＩＦＯ部１１へ出力する。上記入力した画像データＯＰから分離されたＲ画像データｓｄｉ＿ｒは白黒画像データに対して１／２の画素周波数（「空間周波数」又は「解像度」ともいう）となる。
ＦＩＦＯ部１１では、非同期ラインメモリ（ＦＩＦＯ）を利用してＲ画像データｓｄｉ＿ｒを白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗと同じ画素周波数に変換する調整を施し、その調整後のＲ画像データｓｄｏ＿ｒをＲデータ用シェーディング補正部１３へ出力する。

上記非同期ラインメモリは少なくとも２ライン分以上のメモリをもち、書き込みが行われるラインメモリと読み出しが行われるラインメモリが競合しないトグル動作をするものである。これによってＲ画像データｓｄｉ＿ｒはＢＷ画像データｓｄｉ＿ｂｗと同じクロックで処理することが可能になる。
但し、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒの１ラインに対してＢＷ画像データｓｄｉ＿ｂｗの２ラインが対応するため、上記非同期ラインメモリのデータ読み出しにおいて、２ライン分を同じデータを読み出すように制御する。

ＢＷデータ用シェーディング補正部１２では、白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗにシェーディング補正を施し、その補正後の白黒画像データｓｈｄ＿ｂｗを演算部１４へ出力する。
一方、Ｒデータ用シェーディング補正部１３では、Ｒ画像データｓｄｏ＿ｒにシェーディング補正を施し、その補正後のＲ画像データｓｈｄ＿ｒを演算部１４へ出力する。
演算部１４では、Ｒ画像データｓｈｄ＿ｒに基づいて白黒画像データｓｈｄ＿ｂｗに色感度特性（「色応答特性」ともいう）の補正を含む所定の補正処理の演算を施し、その演算後の白黒画像データｓｄ＿ｂｗを出力する。
この演算部１４に対して制御信号ｃｕｌ＿ｓｗによって上記演算処理を有効にするか無効にするか（実行させるか否か）を切替可能である。

図８は、図７に示す画像処理部１のデータ取込タイミングのチャート図である。
図９は、図７に示す画像処理部１におけるＲ画像データのデータレートをＢＷ画像データに合わせるための速度変換ＦＩＦＯ入出力をライン単位に示したチャート図である。
図８に示すように、図中の入力画像データＯＰにおいて、ＲはＲ画像データ、ｏは奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像データ、ｅは偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像データのそれぞれ１画素を表すものである。
図中において、ＦＩＦＯ部へのＦＩＦＯライト同期信号ｗｒ＿ｒｓｔ、：ＦＩＦＯ部に書き込むＲ画像データｓｄｉ＿ｒ、ＦＩＦＯ部へのＦＩＦＯリード同期信号ｒｄ＿ｒｓｔ、ＦＩＦＯ部から出力されるＲ画像データｓｄｏ＿ｒ、白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗである。

このように、画像処理部１には、入力画像データＯＰが、Ｒ画像データ、奇数（Ｏｄｄ）ラインの白黒画像データ、偶数（Ｅｖｅｎ）ラインの白黒画像データの各々が画素単位に順次切り替わって入力される。
これを入力信号サンプリング部１０が、サンプリングクロックｐｈ＿ｓｍｐによって１画素づつサンプリングし、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒと白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗに分離する。このとき、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒの１画素あたりの期間は白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗの２画素分に相当する。

図９には、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒのデータレートを白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗに合わせるための速度変換ＦＩＦＯ入出力をライン単位に示している。
１ライン分の読み出し時間は書き込み時間の半分にすることができ、これによってＲ画像データｓｄｉ＿ｒが白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗと同じデータレートになり、主走査位置が同じ画素同士の演算処理が可能になる。
但し、白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗが毎ライン周期で更新されるのに対して、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒは２ラインに同じデータを読み出すことになる。
更に、読み出しデータの遅延ライン数をイメージセンサの物理的距離に応じて切り換える構成にすることで、白黒画像データｓｄｉ＿ｂｗ、Ｒ画像データｓｄｉ＿ｒの各画像データの原稿読み取り位置を揃えることが可能である。
これには同期型ＦＩＦＯで対応可能であるため、タイミング等の説明は省略する。

図１０は、図７に示す画像処理部１における色感度特性の補正の演算処理の指針となる画像データから推測される原稿色を示す図である。
これまで述べた構成と制御により、演算部１４において白黒画像データとＲ画像データを同時に比較し、原稿のおおよその色感度特性を推測し、Ｒ画像データに基づいて白黒画像データの色感度特性を補正する。
まず、白黒画像データとＲ画像データの両データが同じようなレベルであれば無彩色に近いと推測されるが、アンバランスのときは有彩色であると考えられる。
ここで、ＢＷイメージセンサと白色光源によるモノクロ画像読み取りでは、赤色系の再現が低下する。

そこで、この画像読取装置においては、演算部１４において白黒画像データとＲ画像データから再現性が低下する領域を推測し、赤色系の原稿領域と判断された場合、白黒画像データを小さくなる（暗くなる）側に補正することにより、赤色系の再現性を改善することができる。
また、上述の構成と処理において、Ｇ画像データ又はＢ画像データを用いて上述と同様に処理すれば、緑色系又は青色系の再現性をそれぞれ改善することができる。
上記色感度特性の補正処理としては、１以下の係数を乗算する処理、数値を減算する処理、またはデータ値に応じて任意の値に置換できる参照テーブル（ＬＵＴ：ルックアップテーブル）を用いて変換する処理のいずれかを行うと良い。
このようにして補正された白黒画像データを、モノクロ画像読み取りモードのスキャナデータとして扱うことで、モノクロコピー画像、モノクロスキャン画像、ＦＡＸ画像の赤色系の再現を改善することが可能になる。

この実施例の画像読取装置は、ＣＣＤは、カラー画像読み取り時にＲＧＢ信号を同時出力できるように３ｃｈ分の出力端子をもっており、モノクロ画像読み取り時にモノクロ画像専用のイメージセンサ信号（ＢＷ）の偶数画素と奇数画素を出力するのと同時に、通常使わない残りの出力端子からＲＧＢのいずれか一つのイメージセンサ信号を１ライン分出力するために、ＲＧＢイメージセンサの蓄積時間をＢＷイメージセンサの蓄積時間よりも長く設定し、画像処理部では、蓄積時間の違いをラインメモリによって吸収し、白黒画像データと原稿面上の物理的位置が一致するＲＧＢのいずれかの画像データを参照できるようにしている。

そして、モノクロ画像読み取り時にモノクロ専用のイメージセンサ信号の偶数画素（Ｅｖｅｎ）と奇数画素（Ｏｄｄ）を出力するのと同時に、通常使わない残りの出力端子からＲＧＢのいずれか一つのイメージセンサ信号を出力し、かつ画像処理部によってＲＧＢいずれかの信号を使ってモノクロ画像専用イメージセンサから出力される画像データに色感度特性の補正を施すことにより、モノクロ画像読み取り時の画質低下を抑えることができる。

この発明による画像読取装置は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機（マルチファンクションペリフェラル：ＭＦＰ）を含む画像読取機能を備えた装置全般に適用することができる。

この発明の一実施例の画像読取装置における主要部の機能構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示すＣＣＤ２の内部構造を示す模式図である。 この実施例の画像読取装置と比較するために従来の画像読取装置におけるモノクロ画像読み取りモード時のＣＣＤ２の駆動タイミングを示す波形図である。 この実施例の画像読取装置のモノクロ画像読み取りモード時におけるＣＣＤ２の駆動タイミングを表す波形図である。

ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが発生するタイミングの入出力波形を拡大して示す波形図である。 ＲシフトパルスＳＨ＿Ｒが発生しないタイミングの入出力波形を拡大して示す波形図である。 図１に示す画像処理部１の内部構成例を示す機能ブロック図である。 図７に示す画像処理部１のデータ取込タイミングのチャート図である。

図７に示す画像処理部１におけるＲ画像データのデータレートをＢＷ画像データに合わせるための速度変換ＦＩＦＯ入出力をライン単位に示したチャート図である。 図７に示す画像処理部１における色感度特性の補正の演算処理の指針となる画像データから推測される原稿色を示す図である。

符号の説明

１：画像処理部 ２：ＣＣＤ ３：ＡＦＥ ４：原稿台ガラス ５：白基準板 ６：光源 ７：反射ミラー ８：レンズ １０：入力信号サンプリング部 １１：ＦＩＦＯ部 １２：ＢＷデータ用シェーディング補正部 １３：Ｒデータ用シェーディング補正部 １４：演算部 ２１：Ｒイメージセンサ ２２：Ｇイメージセンサ ２３：Ｂイメージセンサ ２４：ＢＷイメージセンサ ２５：Ｒ電荷転送部 ２６：Ｇ電荷転送部 ２７：Ｂ電荷転送部 ２８：ＢＷ＿Ｏｄｄ電荷転送部 ２９：ＢＷ＿Ｅｖｅｎ電荷転送部 ３０：第１転送クロック入力端子 ３１：第２転送クロック入力端子 ３２：Ｒシフトパルス入力端子 ３３：Ｇシフトパルス入力端子 ３４：Ｂシフトパルス入力端子 ３５：ＢＷシフトパルス入力端子 ３６：第１出力端子 ３７：第２出力端子 ３８：第３出力端子 ３９：出力切替制御信号端子 ＳＷ１：第１スイッチ ＳＷ２：第２スイッチ

Claims (15)

1. 原稿から読み取ったカラー画像のＲ，Ｇ，Ｂの色分解光をそれぞれＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号に光電変換するＲイメージセンサとＧイメージセンサとＢイメージセンサと、前記原稿から読み取った白黒の色分解光を白黒画像信号に光電変換する白黒イメージセンサとを有する画像読取手段と、
   前記白黒イメージセンサで光電変換された白黒画像信号を、前記画像読取手段から出力させると同時に、前記Ｒイメージセンサと前記Ｇイメージセンサと前記Ｂイメージセンサによってそれぞれ光電変換されたＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号のうちの任意の１つの画像信号を選択して出力させる制御手段と、
   前記制御手段によって出力された前記白黒画像信号による画像データに基づいて、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号のうちの１つの画像信号による画像データの物理的な相対位置を調整する調整手段と、
   前記調整手段によって調整された画像データに基づいて前記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記制御手段は、前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、前記白黒イメージセンサにおける蓄積時間に対して異なる時間に設定する手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記制御手段は、前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、前記Ｒ画像信号と前記Ｇ画像信号と前記Ｂ画像信号とを同時に出力させる際の前記Ｒイメージセンサ、前記Ｇイメージセンサ、前記Ｂイメージセンサにおける蓄積時間と同じ時間に設定する手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
4. 前記制御手段は、前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおける蓄積時間を、前記白黒イメージセンサにおける蓄積時間に対して整数倍の時間に設定する手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
5. 前記制御手段は、前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサにおけるライン同期信号のタイミングを、前記白黒イメージセンサにおけるライン同期信号と同タイミングにする手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
6. 前記制御手段は、前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号のイメージセンサと前記白黒イメージセンサとで共通する転送用画素同期クロックを使用するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
7. 前記調整手段は、前記白黒画像信号と同時に出力された画像信号に基づく画像データの画素周波数を、前記白黒画像信号に基づく画像データの画素周波数と同じになるように調整する手段であ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. 前記調整手段は、前記白黒画像信号と同時に出力された画像信号に基づく１ライン分の画像データを、前記白黒画像信号に基づく複数ライン分の画像データに対応させて、原稿上における物理的な位置が対応するように調整する手段であ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。
9. 前記補正手段は、前記白黒画像信号に基づく画像データと前記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて前記白黒画像信号に基づく画像データに所定の数値を乗算して、前記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像読取装置。
10. 前記補正手段は、前記白黒画像信号に基づく画像データと前記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて前記白黒画像信号に基づく画像データから所定の数値を減算して、前記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像読取装置。
11. 前記補正手段は、前記白黒画像信号に基づく画像データと前記調整された画像データを比較し、その比較結果に基づいて前記白黒画像信号に基づく画像データに前記比較結果に応じて異なる参照テーブルの数値に基づいて変換して、前記白黒画像信号に基づく画像データの色感度特性を補正する手段であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像読取装置。
12. 前記補正手段による色感度特性の補正の処理を有効にするか無効にするかを選択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像読取装置。
13. 前記補正手段は、前記色感度特性の補正の処理に必要な変数を変更する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像読取装置。
14. 前記補正手段によって色感度特性の補正を施した画像データを、単色読み取り画像データとして出力する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
15. 前記白黒画像信号と同時に出力させる画像信号がＲ画像信号であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の画像読取装置。

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