JP4013601B2 - Image reading device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の画像を光学的に読み取る画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写機やスキャナ装置等に用いられる画像読取装置として、カラー画像の読み取りが行えるものが普及しつつある。この種の画像読取装置では、光の三原色であるR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)の各色成分に対応する3ライン構成のCCD(Charge Coupled Device)センサを用いて、カラー画像の読み取りと白黒画像の読み取りの両方を行うものが公知となっている。
【0003】
一般に、画像読取装置で原稿の画像を読み取る場合、カラー画像では高品位の読み取り品質が求められるのに対し、白黒画像では読み取りの高速性が求められることが多い。ところが、上述のように3ライン構成のCCDセンサを用いて原稿の画像を読み取る場合は、CCDセンサから得られる各色成分の出力信号から白黒の画像データを生成するため、読み取り対象となる原稿の画像が白黒画像であっても、読み取り速度としてはカラー画像を読み取るときと同等になる。したがって、白黒画像を高速に読み取るという要求に十分に応えることができない。
【0004】
そこで近年においては、RGBの各色成分に対応する3つのカラーラインセンサに加えて、一つの白黒ラインセンサを設けた4ライン構成のCCDセンサを採用することにより、白黒画像の読み取りを高速化する技術が提案されている。一例として、特開2001−144900号公報においては、上記4ライン構成のイメージセンサを採用するとともに、白黒ラインセンサの画素数をカラーラインセンサの画素数の2倍とし、かつ白黒ラインセンサの露光周期をカラーラインセンサの露光周期の1/2とすることにより、白黒画像の読み取りを高解像で高速に行う技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された技術では、白黒ラインセンサの露光周期をカラーラインセンサの露光周期の1/2としているため、カラーラインセンサの露光周期のほぼ中間部で白黒ラインセンサの信号電荷を垂直転送することになる。このため、カラーラインセンサからの出力信号に白黒ラインセンサ側からの不要なノイズが回り込み、カラー画像の読み取り品質を低下させる恐れがある。
【0006】
また、4ライン構成のCCDセンサを用いて白黒画像とカラー画像の両方を高速に読み取るには、図8に示すように、白黒ラインセンサに対応する電荷読み出し用のシフトパルス(垂直転送用のパルス)BW-SHと、カラーラインセンサに対応する電荷読み出し用のシフトパルス(垂直転送用のパルス)CL-SHをそれぞれ個別のタイミングで出力すればよいが、そうした場合は白黒ラインセンサの露光周期Taとカラーラインセンサの露光周期Tbの同期がとれなくなる。そのため、白黒ラインセンサからの出力信号BW-OUTにカラーラインセンサ側での垂直転送によるノイズが回り込んだり、カラーラインセンサからの出力信号CL-OUTに白黒ラインセンサ側での垂直転送によるノイズが回り込んだして、白黒画像の読み取り品質とカラー画像の読み取り品質の両方を低下させる恐れがある。なお、図8のタイミングチャートでは、白黒ラインセンサに対応する転送クロックBW-CLKの周波数F1とカラーラインセンサに対応する転送クロックCL-CLKの周波数F2が同一になっている。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、カラー画像や白黒画像の読み取り品質を低下させることなく、白黒画像の読み取りを高速に行うことができる画像読取装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、カラーラインセンサと白黒ラインセンサとを有する撮像部を用いて原稿の画像を画み取る読取手段と、この読取手段による画像の読取色モードとして、カラー画像を読み取るときに適用されるカラーモードと白黒画像を読み取るときに適用される白黒モードのうちのいずれか一方を選択する読取色モード選択手段と、この読取色モード選択手段によって選択された読取色モードがカラーモード及び白黒モードのいずれであってもカラーラインセンサの露光周期を固定とし、読取色モード選択手段によって選択された読取色モードに応じて白黒ラインセンサの露光周期を、カラーラインセンサの露光周期を基準に変更する露光周期可変手段とを備え、露光周期可変手段は、選択された読取色モードがカラーモードの場合は、白黒ラインセンサの露光周期をカラーラインセンサの露光周期と同一にし、選択された読取色モードが白黒モードの場合は、白黒ラインセンサの露光周期をカラーラインセンサの露光周期の1/2とするように、白黒ラインセンサの露光周期を変更することにより、白黒モードの選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同じ期間にカラーラインセンサの垂直転送を実行させ、カラーモードの選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同期してカラーラインセンサの垂直転送を実行させる構成となっている。
【0009】
上記構成の画像読取装置においては、読取色モード選択手段によって選択された読取色モード(白黒モード、カラーモード)に応じて白黒ラインセンサの露光周期を露光周期可変手段で変更することにより、白黒モード選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同じ期間にカラーラインセンサの垂直転送を実行させ、カラーモード選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同期してカラーラインセンサの垂直転送を実行させることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0011】
図1は本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成例を示す概略図である。図示した画像読取装置1は、読取手段を内蔵する装置本体2と、この装置本体2上でヒンジ機構等により開閉自在に支持された原稿押さえ部3とを備えて構成されている。装置本体2の上面部には第1の原稿台(プラテンガラス)4と第2の原稿台5が並設されている。これら第1,第2の原稿台4,5は、いずれも光透過性を有するガラス(透明ガラス等)を用いて構成されている。
【0012】
原稿押さえ部3は、第1の原稿台4上に載置された原稿を上から押さえるときにユーザによって開閉操作されるものである。この原稿押さえ部3には、原稿セット部6と、原稿排出部7と、原稿搬送部8とが設けられている。原稿セット部6は、第2の読取方式(後述)にしたがって読み取られる原稿(原稿束)がセットされる部分である。原稿排出部7は、第2の読取方式によって読み取られた原稿が排出される部分である。原稿セット部6と原稿排出部7は、原稿押さえ部3で上下の位置関係に配置されている。
【0013】
原稿搬送部8は、原稿セット部6にセットされた原稿を搬送路Rに沿って一枚ずつ搬送するとともに、この搬送した原稿を第2の原稿台5上で移動させた後、最終的に原稿排出部7に向けて原稿を排出するものである。この原稿搬送部8には、繰り出しローラ9、第1の搬送ローラ10、レジストローラ11、第2の搬送ローラ12、排出ローラ13が設けられている。
【0014】
繰り出しローラ9は、原稿セット部6にセットされた原稿を搬送路R上に繰り出すものである。第1の搬送ローラ10は、繰り出しローラ9によって繰り出された原稿を搬送路Rに沿ってレジストローラ11側に搬送するものである。レジストローラ11は、第1の搬送ローラ10によって搬送された原稿を第2の原稿台5上に送り出すものである。第2の搬送ローラ12は、レジストローラ11の送り出しによって第2の原稿台5上を通過した原稿を受け取って排出ローラ13側に搬送するものである。排出ローラ13は、第2の搬送ローラ12によって搬送された原稿を受け取って原稿排出部7に排出するものである。
【0015】
なお、上記複数のローラ9〜13を用いて構成される原稿搬送部8は、各々のローラの回転によって原稿を搬送し、かつこの搬送時において原稿を第2の原稿台5上で移動させる基本的な搬送機能の他、両面読取のために原稿面を表裏反転させる反転機能と、この反転機能によって反転させた原稿面の向きを元通りに戻して原稿排出部7に排出する整合機能を備えている。ただし、反転機能と整合機能に関しては本発明の要旨に直接関連しないため、詳しい説明を省略する。
【0016】
装置本体2の内部には、原稿の画像を光学的に読み取る読取手段として、光学走査系14、結像レンズ15及びCCDセンサ16が設けられている。光学走査系14は、それぞれ副走査方向Y(図の左右方向)に移動可能に支持されたフルレートキャリッジ17とハーフレートキャリッジ18を用いて構成されている。フルレートキャリッジ17にはランプ19と第1ミラー20が搭載され、ハーフレートキャリッジ18には第2ミラー21と第3ミラー22が搭載されている。
【0017】
フルレートキャリッジ17とハーフレートキャリッジ18は、互いに共通のキャリッジ移動用モータを駆動源として副走査方向Yに移動するものである。その際、ハーフレートキャリッジ18はフルレートキャリッジ17の1/2の移動量(移動速度)をもって移動し、これによって副走査方向Yのいずれの位置にキャリッジ17,18が移動した状態でも、第1の原稿台4上の原稿面からCCDセンサ16の受光面までの光路長が常に一定に保持される構成となっている。
【0018】
ランプ19は、読み取り対象となる原稿に向けて光(照明光)を照射する光源となるもので、例えば3波長の白色光を発するキセノンランプによって構成される。ランプ19からの光照射によって原稿面で反射した光は、第1ミラー20、第2ミラー21及び第3ミラー22で順に反射される。結像レンズ15は、第3ミラー22によって反射された光を所定の縮小倍率でCCDセンサ16の受光面に結像させるものである。CCDセンサ16は、原稿の画像を光学的に読み取るための撮像素子(イメージセンサ)である。
【0019】
上記構成の画像読取装置1において、第1の原稿台4上に載置された原稿の画像を第1の読取方式にしたがって読み取る場合は、光学走査系14を予め設定されたホームポジション(図1の左端)から第1の原稿台4に沿って副走査方向Yに移動させることにより、第1の原稿台4上に載置された原稿の画像を、光学走査系14、結像レンズ15及びCCDセンサ16によって光学的に読み取り走査する。この第1の読取方式は、「プラテンスキャン方式」や「フラットベッドスキャン方式」とも呼ばれる。
【0020】
また、原稿セット部6にセットされた原稿の画像を第2の読取方式にしたがって読み取る場合は、光学走査系14を副走査方向Yの所定の位置(ホームポジション又はその近傍)に停止させる一方、原稿搬送部8の搬送動作によって原稿セット部6から1枚ずつ原稿を搬送して第2の原稿台5上に送り込み、この第2の原稿台5上を一定の速度で移動する原稿の画像を、光学走査系14、結像レンズ15及びCCDセンサ16によって光学的に読み取り走査する。この第2の読取方式は、「CVT(Constant Velocity Transfer)方式」や「原稿流し読み方式」とも呼ばれ、この場合はフルレートキャリッジ17に搭載された第1のミラー20のほぼ直上位置が原稿画像の読取位置となる。
【0021】
図2は本発明の実施形態で採用した画像読取用のセンサ構成を示す概略図である。図示のように、CCDセンサ16は、4つのラインセンサを備えた構成(4ライン構成)となっている。即ち、CCDセンサ16の受光部には、1つの白黒ラインセンサ23と、3つのカラーラインセンサ24,25,26とが設けられている。これら計4つのラインセンサ23,24,25,26は、主走査方向(図の左右方向)に沿って互いに平行に配列されている。主走査方向は、副走査方向に対して直交する方向となる。
【0022】
白黒ラインセンサ23は、白黒画像を読み取るときに適用される白黒モードでメインとなるセンサである。カラーラインセンサ24,25,26は、カラー画像を読み取るときに適用されるカラーモードでメインとなるセンサである。即ち、白黒モードで原稿の画像を読み取った場合は、白黒ラインセンサ23で読み取られた白黒の画像データが読み取り結果として採用され、カラーモードで原稿の画像を読み取った場合は、カラーラインセンサ24,25,26で読み取られたカラーの画像データが読み取り結果として採用される。ただし、読取色モードが白黒モードとカラーモードのいずれであっても、原稿の画像は、白黒ラインセンサ23とカラーラインセンサ24,25,26の双方でほぼ同時に読み取られる。
【0023】
3つのカラーラインセンサ24,25,26は、それぞれR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)の各色成分に対応している。また、白黒用及びカラー用の各ラインセンサ23,24,25,26は、所定の大きさの画素(感光画素)を所定のピッチで複数個直線状に配列して構成されるもので、1つの画素が1つの受光素子(フォトダイオード等)に対応している。
【0024】
3つのラインセンサ24,25,26は、それぞれ異なる色分解特性を有している。即ち、レッド成分に対応するラインセンサ(以下、Rラインセンサともいう)24は、画素列上にレッド成分の光のみを透過するカラーフィルタ(色分解フィルタ)を有し、グリーン成分に対応するラインセンサ(以下、Gラインセンサともいう)25は、画素列上にグリーン成分の光のみを透過するカラーフィルタを有し、ブルー成分に対応するラインセンサ(以下、Bラインセンサともいう)26は、画素列上にブルー成分の光のみを透過するカラーフィルタを有している。これに対して、白黒ラインセンサ23は、画素列上にグリーン成分の光のみを透過するカラーフィルタを有している。つまり、白黒ラインセンサ23は、Gラインセンサ25と同じ色分解特性を有している。
【0025】
白黒ラインセンサ23に、Gラインセンサ25と同じ色分解特性をもたせる理由は次のような事情による。先ず、白黒ラインセンサ23単体で考えるとカラーフィルタを設けない構成も考えられるが、そうした場合は白黒ラインセンサ23のセンサ感度が、他の3つのラインセンサ24,25,26と比べて大きくなる。このため、カラー画像の読み取りで必要とされる白色の照明光では、白黒ラインセンサ23の出力だけが飽和してしまう恐れがある。また、これを避けるために照明光の光量を下げると、他の3つのラインセンサ24,25,26で受光量が不足し、RGB出力のSN(Signal-to-Noise)が劣化してしまう。このため、各々のラインセンサ23,24,25,26におけるセンサ感度の設計が非常に難しいものとなる。
【0026】
また、第2の読取方式による画像の読み取りでは、第2の原稿台5上にゴミ等の異物が付着していると、この異物が継続的に読み取られて黒スジの発生を招くことがある。こうした黒スジの発生を防止するために、原稿搬送部8によって第2の原稿台5上に送られた原稿の画像を、白黒ラインセンサ23とRGBのラインセンサ24,25,26でほぼ同時に読み取り、その読み取った画像データを相対的に比較して黒スジの発生やこれを除去するための補正を行うことが考えられる。そうした場合、読み取り画像データの比較対象となるラインセンサのセンサ感度が異なると、同じ画像を読み取ってもセンサ出力に差が生じるため、相対的なレベル比較が困難になる。
【0027】
これに対して、白黒ラインセンサ23にグリーン成分の光を透過するカラーフィルタを設けた場合は、このセンサ感度(センサ出力特性)がGラインセンサ25と等しくなるため、照明光の光量を下げなくても、白黒ラインセンサ23での出力の飽和を回避することができる。また、黒スジの発生防止策としても、同じ色分解特性を有するラインセンサ23,25で読み取った画像データを用いて相対的なレベル比較ができるため、黒スジの発生検知や補正処理を適切に行うことが可能となる。
【0028】
さらに、RGBの各色成分に対応するカラーフィルタのうち、グリーン成分に対応するカラーフィルタを白黒ラインセンサ23に採用した場合は、他の色成分(レッド成分、ブルー成分)に対応するカラーフィルタに比較して分光特性の領域が広く、しかもより大きな出力信号が得られる。このため、可視光領域のほぼ全域(400〜700nm程度)にわたって原稿の画像を良好なSN比で読み取ることができる。ただし、センサ感度のレベル合わせを適切に行った場合は、白黒ラインセンサ23の構成として、カラーフィルタ無しの構成や、他の色成分(レッド成分、ブルー成分)に対応するカラーフィルタを用いた構成としてもかまわない。
【0029】
上記4ライン構成のCCDセンサ16においては、図3に示すように、各々のラインセンサ23,24,25,26での光電変換によって生成された信号電荷を読み出して転送するための電荷転送レジスタ(以下、転送レジスタと略称)が設けられている。ここで、RGBの各ラインセンサ24,25,26に対応する転送レジスタの数をそれぞれM個とすると、白黒ラインセンサ23の転送レジスタの数は2M個となっている。つまり、白黒ラインセンサ23はカラーのラインセンサ24,25,26に比べて2倍の転送レジスタを有している。
【0030】
具体的には、Rラインセンサ24に対しては、その片側(白黒ラインセンサ23との間)に2つの転送レジスタ27A,27Bが、Gラインセンサ25に対しては、Rラインセンサ24と反対側にBラインセンサ26を介して2つの転送レジスタ28A,28Bが、Bラインセンサ26に対しては、Gラインセンサ25と反対側に上記転送レジスタ28A,28Bを介して2つの転送レジスタ29A,29Bがそれぞれ付設されている。また、白黒ラインセンサ23に対しては、その片側に(Rラインセンサ24と反対側に)4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dが付設されている。この場合、カラーのラインセンサ24,25,26は互いに1ラインずつの間隔で隣接状態に配置され、白黒ラインセンサ23とGラインセンサ25とは12ラインの間隔で配置されている。
【0031】
これにより、Rラインセンサ24においては、奇数番目(ODD)の画素と偶数番目(EVEN)の画素を2つの転送レジスタ27A,27Bに振り分けて並列に出力可能となっている。同様に、Gラインセンサ25においては、奇数番目の画素と偶数番目の画素を2つの転送レジスタ28A,28Bに振り分けて並列に出力可能となっており、Bラインセンサ26においても、奇数番目の画素と偶数番目の画素を2つの転送レジスタ29A,29Bに振り分けて並列に出力可能となっている。一方、白黒ラインセンサ23においては、奇数番目の画素を2つの転送レジスタ(例えば、転送レジスタ30A,30C)に振り分ける一方、偶数番目の画素を他の2つの転送レジスタ(例えば、転送レジスタ30B,30D)に振り分けて並列に出力可能となっている。
【0032】
その際、白黒ラインセンサ23に付設された4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dにそれぞれ信号電荷をシフト(読み出し)させるためのシフトパルスSHは10種類ほど必要になる。また、カラーのラインセンサ24,25,26に付設された転送レジスタ27A,27B,28A,28B,29A,29Bにそれぞれ信号電荷をシフトさせるためのシフトパルスSHは10種類ほど必要になる。
【0033】
さらに、各々の転送レジスタ27A,27B,28A,28B,29A,29B,30A,30B,30C,30Dに読み出された信号電荷をそれぞれライン方向に順次転送するための転送クロックも必要になる。この転送クロックにしたがって、転送レジスタ30A,30B,30C,30Dからは増幅器を介して白黒の出力信号BW1,BW2,BW3,BW4が並列に出力される。また、転送レジスタ27A,27Bからは増幅器を介してレッド成分の出力信号R1,R2が並列に出力され、転送レジスタ28A,28Bからは増幅器を介してグリーン成分の出力信号G1,G2が並列に出力され、転送レジスタ29A,28Bからは増幅器を介してブルー成分の出力信号B1,B2が並列に出力される。
【0034】
以上のことから、Rラインセンサ24の画素数をN個とすると、これに付設された2つの転送レジスタ27A,27Bは、それぞれ1ラインあたりN/2個の画素の信号電荷を転送することになる。この点は、Gラインセンサ25とBラインセンサ26でも同様である。これに対して、白黒ラインセンサ23の画素数を上記Rラインセンサ24と同じN個とすると、これに付設された4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dは、それぞれ1ラインあたりN/4個の画素の信号電荷を転送することになる。具体例として、各々のラインセンサ23,24,25,26の画素数をそれぞれ1ラインで7600画素とすると、RGBの各色成分に対応する転送レジスタ27A,27B,28A,28B,29A,29Bではそれぞれ1ラインあたり3800画素分の信号電荷を転送し、白黒に対応する転送レジスタ30A,30B,30C,30Dではそれぞれ1ラインあたり1900画素分の信号電荷を転送することになる。
【0035】
このように1つのラインセンサに対して複数の転送レジスタを付設することにより、1つのラインセンサに1つの転送レジスタを付設する場合に比較して原稿画像の読み取りを高速に行うことができる。また、白黒ラインセンサ23の転送レジスタ数を、RGBの各ラインセンサ23,24,25の転送レジスタ数の2倍とすることにより、白黒ラインセンサ23から得られる信号電荷を転送レジスタで転送するときの段数が少なくなる。このため、白黒ラインセンサ23から得られる信号電荷の転送効率を高めて、白黒画像の読み取りをより高速に行うことができる。
【0036】
図4は本発明の実施形態に係る画像読取装置の機能構成を示すブロック図である。図4において、CPU(中央演算処理装置)31は、予め与えられた制御プログラムにしたがって画像読取装置1全体の処理動作を制御するものである。このCPU31は、主要な処理機能として、読取色モード選択機能と、露光周期可変機能と、解像度可変機能とを備えている。各機能の詳細については後段で詳しく説明する。CPU31には、図示しない複数のセンサが接続され、各々のセンサから画像読取装置1全体の動作を制御するうえで必要とされる検知信号が与えられる構成となっている。
【0037】
上記複数のセンサの中には、例えば、原稿押さえ部3の開閉状態を検知する開閉検知センサ、被読み取り原稿の原稿サイズを検知する原稿サイズ検知センサ、原稿セット部6に原稿がセットされているか否かを検知する第1の原稿有無センサ(原稿サイズ検知センサと兼用可)、第1の原稿台4上に原稿が載置されているか否かを検知する第2の原稿有無センサ(原稿サイズ検知センサと兼用可)、副走査方向におけるキャリッジ17,18の位置を検知するキャリッジ位置検知センサ、原稿搬送部8での原稿詰まり等を検知するジャムセンサなど、各種のセンサが含まれる。
【0038】
UI(ユーザ・インタフェース)32は、ボタン、スイッチ等による入力部と表示部などを備える操作パネル(コントロールパネル)によって構成されるもので、画像読取装置1を操作するための操作情報、例えば読取開始、読取倍率、読取範囲、原稿サイズ、原稿色、原稿色判別などをユーザが指定する際に用いられる。原稿色の指定とは、読み取り対象となる原稿の画像が白黒であるかカラーであるかの指定であり、原稿色判別の指定とは、原稿色判別処理を実行するか否かの指定である。
【0039】
水晶発振器33は、CCDセンサ16を駆動する際に基準となる基準クロックを生成するもので、この基準クロックは白黒用のタイミングジェネレータ(以下、TGと略称)34とカラー用のタイミングジェネレータ(以下、TGと略称)35にそれぞれ与えられる。TG34,35は、水晶発振器33から与えられる基準クロックを用いて、CCDセンサ16を駆動するための駆動信号を生成するものである。
【0040】
この駆動信号には、白黒ラインセンサ23に蓄積された信号電荷を読み出すためのタイミング信号や、RGBの各ラインセンサ24,25,26に蓄積された信号電荷を読み出すためのタイミング信号、さらには信号電荷の読み出しによって得られる出力信号を選択するためのスイッチング信号や、出力後の電荷をリセットするためのリセット信号などが含まれる。また、TG34,35が生成するタイミング信号には、それぞれ上述したシフトパルスSHと転送クロックが含まれる。
【0041】
上記2つのTG34,35にはCPU32から個別に制御指令が与えられ、この制御指令にしたがってTG34,35がそれぞれ駆動信号を生成する。これにより、白黒ラインセンサ23による画像の読み取り動作(信号電荷の蓄積、シフト、転送、出力などを含む一連の動作)と、カラーラインセンサ24,25,26による画像の読み取り動作が、CPU31によって独立に制御される構成となっている。
【0042】
CCDセンサ16からは、上述した白黒の出力信号BW1,BW2,BW3,BW4とカラー(RGB)の出力信号R1,R2,G1,G2,B1,B2がそれぞれ別系統で出力される。このうち、白黒の出力信号BW1,BW2,BW3B,BW4はアナログ処理回路36−1,36−2でアナログ処理された後、A/D変換器(analog-to-digital Converter)37−1,37−2でアナログ信号からデジタル信号に変換される。ちなみに、アナログ処理回路36−1,36−2及びA/D変換器37−1,37−2では、白黒ラインセンサ23の画素列のうち、偶数番目の画素からの読み出しによって出力された出力信号W1,BW3と、奇数番目の画素からの読み出しよって出力された出力信号BW2,BW4をそれぞれ別々に処理する構成となっている。
【0043】
一方、レッド成分の出力信号R1,R2はアナログ処理回路38でアナログ処理された後、A/D変換器39でアナログ信号からデジタル信号に変換される。同様に、グリーン成分の出力信号G1,G2はアナログ処理回路40でアナログ処理された後、A/D変換器41でアナログ信号からデジタル信号に変換され、ブルー成分の出力信号B1,B2はアナログ処理回路42でアナログ処理された後、A/D変換器43でアナログ信号からデジタル信号に変換される。上記アナログ処理回路36,38,40,42には、それぞれサンプルホールド回路、ゲインコントロール回路、オフセットコントロール回路などが含まれる。
【0044】
このようにしてデジタル化された白黒及びカラーの画像信号は画像処理回路44に与えられる。画像処理回路44は、これに入力された白黒及びカラーの画像信号に種々の画像処理を施して、白黒の画像信号を構成するBW出力とカラーの画像信号を構成するR出力、G出力及びB出力を生成する。画像処理回路44で行われる画像処理としては、CCDセンサ16の感度ムラや照明系の照度ムラなどによる出力信号のバラツキを補正するシェーディング補正、CCDセンサ16のラインセンサ間隔に対応した読取位置の補正(ギャップ補正)、ルックアップテーブルを用いたγ補正などに加えて、読み取り対象となる原稿の画像が白黒であるかカラーであるかを判別する(換言すると、読み取り対象となる原稿が白黒原稿であるかカラー原稿であるかを判別する)、いわゆる原稿色判別(ACS;Auto Color Selection)処理や、第2の読取方式(CVT方式)で原稿の画像を読み取る際に第2の原稿台5上に付着したゴミ等の異物に起因して発生する黒スジの発生を検知したり当該黒スジを補正(除去)したりするための処理などが含まれる。
【0045】
ここで、CPU31が備える読取色モード選択機能、露光周期可変機能及び解像度可変機能について順に説明する。先ず、読取色モード選択機能は、予め設定されたモード選択条件にしたがって画像の読取色モードを自動的に選択する機能である。画像の読取色モードとしては、カラー画像を読み取るときに適用されるカラーモードと白黒画像を読み取るときに適用される白黒モードがある。カラーモードは、原稿の画像をカラー画像として読み取るモードで、白黒モードは、原稿の画像を白黒画像として読み取るモードである。
【0046】
これら2つの読取色モードのうち、CPU31は、UI32を介して入力されるモード選択条件にしたがって、いずれか一方の読取色モード(白黒モード又はカラーモード)を選択する。具体的には、ユーザによるUI32の入力操作等により、原稿の画像が白黒であると指定された場合は白黒モードを選択し、カラーであると指定された場合はカラーモードを選択する。また、読み取り対象となる原稿の画像が白黒であるかカラーであるかを原稿色判別処理で判別する必要がある場合、即ちユーザがUI32を介して原稿色判別処理の実行を指定した場合は、その原稿の画像はカラー画像を前提として読み取る必要があるため、CPU31はカラーモードを選択して原稿画像の読み取りを実行し、画像処理回路44にてその原稿の画像がカラー画像か白黒画像かを判別する。
【0047】
露光周期可変機能は、白黒ラインセンサ23の露光周期とカラーラインセンサ24,25,26の露光周期のうち、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期を基準(固定)として、白黒ラインセンサ23の露光周期を読取色モードに応じて自動的に変更する機能である。この場合の読取色モードは、上記読取色モード選択機能により選択された読取色モード(白黒モード又はカラーモード)をいう。CPU31は、この露光周期可変機能を利用して白黒ラインセンサ23の露光周期を白黒モードとカラーモードの場合で切り換えるように可変制御する。
【0048】
具体的には、読取色モード選択機能によって白黒モードを選択すると、白黒ラインセンサ23の露光周期を第1の周期に設定する。また、読取色モード選択機能によってカラーモードを選択すると、白黒ラインセンサ23の露光周期を第1の周期よりも長い第2の周期に設定する。CPU31の露光周期可変機能においては、第1の周期が第2の周期の1/2となり、また第2の周期がカラーラインセンサ24,25,26の露光周期と同一となるように、予め露光周期の変更条件が設定されている。
【0049】
ちなみに、白黒ラインセンサ23の露光周期は、当該白黒ラインセンサ23に対応する電荷読み出し用(垂直転送用)のシフトパルスSHの出力タイミングによって決まり、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期は、当該カラーラインセンサ24,25,26に対応する電荷読み出し用(垂直転送用)のシフトパルスSHの出力タイミングによって決まる。このことから、CPU31は、白黒ラインセンサ23に対応する電荷読み出し用のシフトパルスSHの出力タイミング(出力周期)を変更することにより、当該白黒ラインセンサ23の露光周期を可変制御する。
【0050】
解像度可変機能は、白黒ラインセンサ23の副走査方向の読取解像度(以下、副走査解像度と略称)とカラーラインセンサ24,25,26の副走査方向の読取解像度を、読取色モードに応じて自動的に切り換える機能である。この場合の読取色モードも、上記読取色モード選択機能により選択された読取色モード(白黒モード又はカラーモード)をいう。CPU31は、この解像度可変機能を利用して白黒ラインセンサ23の副走査解像度とカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度を、白黒モードとカラーモードの場合で切り換えるように可変制御する。
【0051】
具合的には、読取色モード選択機能によって白黒モードを選択すると、白黒ラインセンサ23の副走査解像度がカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度よりも高くなるように設定する。また、読取色モード選択機能によってカラーモードを選択すると、白黒ラインセンサ23の副走査解像度とカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度が同一となるように設定する。CPU31の解像度可変機能においては、白黒モードを選択したときに、白黒ラインセンサ23の副走査解像度がカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度の2倍となり、またカラーモードを選択したときに白黒ラインセンサ23の副走査解像度が白黒ラインセンサ、カラーラインセンサで共に同一となるように、予め解像度の変更条件が設定されている。
【0052】
ちなみに、副走査解像度は、原稿の画像を光学走査系14で副走査方向に読み取り走査するときの物理的な走査速度(以下、読取走査速度と記す)と、転送レジスタへの信号電荷の読み出しタイミングによって決まる。転送レジスタへの信号電荷の読み出しタイミングの間隔は1ライン周期に相当したものとなる。また、この1ライン周期内でラインセンサの各画素に信号電荷が蓄積されるため、1ライン周期はラインセンサの露光周期に相当したものとなる。一方、読取走査速度は、第1の原稿台4に載置された原稿の画像を読み取る場合、即ち第1の読取方式(プラテンスキャン方式)の場合は、光学走査系14のキャリッジ17,18の移動速度によって決まり、原稿セット部6にセットされた原稿の画像を読み取る場合、即ち第2の読取方式(CVT方式)の場合は、原稿搬送部8の駆動により第2の原稿台5上を移動する原稿の移動速度によって決まる。
【0053】
このことから、CPU31は、第1の読取方式の場合は、転送レジスタへの信号電荷の読み出しタイミング(ラインセンサの露光周期)と合わせて、光学走査系14の駆動源となるキャリッジ移動モータの回転数を変更することにより、各々のラインセンサ23,24,25,26の副走査解像度を可変制御し、第2の読取方式の場合は、転送レジスタへの信号電荷の読み出しタイミング(ラインセンサの露光周期)と合わせて、原稿搬送部8の駆動源となる原稿搬送用モータの回転数を変更することにより、各々のラインセンサ23,24,25,26の副走査解像度を可変制御する。
【0054】
続いて、CPU31の制御処理に基づく画像読取装置1の動作について説明する。先ず、ユーザが第1の原稿台4上に原稿を載置してUI32の読取開始ボタンを押すと、これを受けてCPU31は、原稿画像の読取方式として第1の読取方式を選択し、これに基づく制御命令を各種のドライバ回路(例えば、照明制御用、キャリッジ移動制御用などのドライバ回路)に与える。また、ユーザが原稿セット部6に原稿をセットしてUI32の読取開始ボタンを押すと、これを受けてCPU31は、原稿画像の読取方式として第2の読取方式を選択し、これに基づく制御命令を各種のドライバ回路(原稿搬送制御用、照明制御用、キャリッジ移動制御用などのドライバ回路)に与える。
【0055】
さらに、CPU31は、上記読取方式の選択と合わせて、UI32からの入力情報を基に読取色モード(白黒モード、カラーモード)の選択を行う。即ち、UI32の読取開始ボタンが押されたときに、それに先立つユーザの入力操作により、原稿色が白黒で指定されていた場合は白黒モードを選択し、原稿色がカラーで指定されていた場合や原稿色判別処理の実行が指定されていた場合はカラーモードを選択する。そして、白黒モードを選択した場合は、白黒ラインセンサ23をメインセンサ、カラーラインセンサ24,25,26をサブセンサとしてCCDセンサ16の駆動を制御し、カラーモードを選択した場合は、カラーラインセンサ24,25,26をメインセンサ、白黒ラインセンサ23をサブセンサとしてCCDセンサ16の駆動を制御する。また、白黒モード選択時には、サブセンサとなるカラーラインセンサ24,25,26からのセンサ出力信号を黒スジの発生検知及び補正のためのセンサ出力信号として用い、カラーモード選択時には、サブセンサとなる白黒ラインセンサ23からのセンサ出力信号を黒スジの発生検知及び補正のためのセンサ出力信号として用いる。
【0056】
先ず、CPU31が白黒モードを選択した場合は、図5に示すように、白黒ラインセンサ23に対応する電荷読み出し用のシフトパルスBW-SH1を所定のライン周期T1でTG34から出力させるとともに、白黒ラインセンサ23に対応する電荷転送用の転送クロックBW-CLK1を、周波数F1でTG34から出力させる。また、カラーラインセンサ24,25,26に対応する電荷読み出し用のシフトパルスCL-SHを、基準となるライン周期T2でTG35から出力させるとともに、カラーラインセンサ24,25,26に対応する電荷転送用の転送クロックCL-CLKを、周波数F2でTG35から出力させる。さらに、上述した読取方式として、第1の読取方式を選択した場合はキャリッジ17,18の移動による画像の読取走査速度を、第2の読取方式を選択した場合は原稿の移動による画像の読取走査速度を、それぞれ第1の速度に設定する。
【0057】
この白黒モードにおいては、白黒ラインセンサ23の露光周期がシフトパルスBW-SH1の出力タイミングに応じて第1の周期「T1」に設定されるとともに、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期がシフトパルスCL-SHの出力タイミングに応じて基準周期「T2」に設定される。この場合、両者の関係はT2=T1×2、つまり白黒ラインセンサ23の露光周期T1がカラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2の1/2の関係となっている。また、白黒ラインセンサ23の露光周期T1とカラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2は互いに同期している。一方、白黒ラインセンサ23に対応する転送レジスタ30A,30B,30C,30Dの電荷転送周波数(転送クロックBW-CLK1の周波数)F1は、カラーラインセンサ24,25,26に対応する転送レジスタ27A,27B,28A,28B,29A,29Bの電荷転送周波数(転送クロックCL-CLKの周波数)F2と同一の関係となっている。
【0058】
このことから、CPU31が白黒モードを選択した場合、白黒ラインセンサ23においては、露光周期T1内で各々の画素に蓄積された信号電荷が、シフトパルスBW-SH1にしたがって4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dに読み出された後、各々の転送レジスタ30A,30B,30C,30Dで転送クロックBW-CLK1にしたがってライン方向に順次転送される。このため、黒ラインセンサ23の画素数をN個とすると、露光周期T1内では各々の転送レジスタ30A,30B,30C,30Dにより1/4N個分ずつの信号電荷が転送される。したがって、露光周期T1内では合計N個分の画素の信号電荷が出力されることになる。
【0059】
また、レッド成分に対応するカラーラインセンサ24においては、露光周期T2内で各々の画素に蓄積された信号電荷が、シフトパルスCL-SHにしたがって2つの転送レジスタ27A,27Bに読み出された後、各々の転送レジスタ27A,27Bで転送クロックCL-CLKにしたがってライン方向に順次転送される。このため、カラーラインセンサ24の画素数をN個とすると、露光周期T2内では各々の転送レジスタ27A,27Bにより1/2N個分ずつの信号電荷が転送される。したがって、露光周期T2内では合計N個分の画素の信号電荷が出力されることになる。この点はグリーン成分に対応するカラーラインセンサ25やブルー成分に対応するカラーラインセンサ26でも同様である。
【0060】
以上のことから、CPU31が白黒モードを選択した場合、白黒ラインセンサ23の2ライン周期(T1×2)がカラーラインセンサ24,25,26の1ライン周期(T2)となるため、カラーラインセンサ24,25,26で1ライン分の信号電荷を出力する期間中に、白黒ラインセンサ23では2ライン分の信号電荷を出力することになる。
【0061】
また、白黒モード選択時における白黒ラインセンサ23の出力信号BW-OUT1のレベルを「V1」、グリーン成分に対応するカラーラインセンサ25の出力信号CL-OUTのレベルを「V2」とすると、これらの出力レベルの大小関係(高低関係)は、上述した露光周期T1,T2の違いからV1≒V2/2の関係、つまり白黒ラインセンサ23の出力レベルV1がカラーラインセンサ25の出力レベルV2のほぼ半分となる。
【0062】
また、白黒モード選択時における副走査解像度は、白黒ラインセンサ23のライン周期T1がカラーラインセンサ24,25,26のライン周期T2の1/2となっているため、白黒ラインセンサ23の副走査解像度がカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度の2倍となる。このため、白黒モード選択時において、白黒ラインセンサ23の副走査解像度を600dpiとした場合は、カラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度が300dpiとなる。
【0063】
このようにCPU31が白黒モードを選択した場合は、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2のほぼ中間部で、白黒ラインセンサ23の垂直転送(転送レジスタへの信号電荷の読み出し)が行われるものの、メインとなる白黒ラインセンサ23の垂直転送はカラーライン24,25,26の垂直転送と同じ期間に行われ、しかも白黒ラインセンサ23の露光周期T1内ではカラーラインセンサ24,25,26の垂直転送が行われることがない。このため、白黒ラインセンサ23をメインとした白黒のセンサ出力信号にカラーラインセンサ24,25,26側での垂直転送に起因するノイズが回り込むことがない。よって、白黒モード選択時には、白黒ラインセンサ23を用いて白黒画像を高品質に読み取ることができる。
【0064】
また、白黒ラインセンサ23に4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dを付設して、各々の画素から読み出した信号電荷を並列的に転送することにより、白黒画像の読み取りを高速に行うことができる。さらに、CPU31の解像度可変機能により、白黒画像を高い解像度をもって読み取ることができる。ただし、黒スジの発生検知や補正処理に際しては、白黒ラインセンサ23と同等の色分解特性を有するグリーン成分対応のラインセンサ25の出力信号を用いるため、このラインセンサ25からの出力信号に対しては白黒ラインセンサ23側からのノイズの回り込みを考慮することが望ましい。
【0065】
一方、CPU31がカラーモードを選択した場合は、図6に示すように、白黒ラインセンサ23に対応する電荷読み出し用のシフトパルスBW-SH2を所定のライン周期T3でTG34から出力させるとともに、白黒ラインセンサ23に対応する電荷転送用の転送クロックBW-CLK2を、周波数F1でTG34から出力させる。また、カラーラインセンサ24,25,26に対応する電荷読み出し用のシフトパルスCL-SHを、基準となるライン周期T2でTG35から出力させるとともに、カラーラインセンサ24,25,26に対応する電荷転送用の転送クロックCL-CLKを、周波数F2でTG35から出力させる。
【0066】
さらに、上述した読取方式として、第1の読取方式を選択した場合はキャリッジ17,18の移動による画像の読取走査速度を、第2の読取方式を選択した場合は原稿の移動による画像の読取走査速度を、それぞれ白黒モードの場合(第1の速度)よりも遅い第2の速度に設定する。具体的には、第1の速度に対して、その1/2の速度となるように第2の速度を設定する。
【0067】
このカラーモードにおいては、白黒ラインセンサ23の露光周期がシフトパルスBW-SH2の出力タイミングに応じて第2の周期「T3」に設定されるとともに、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期がシフトパルスCL-SHの出力タイミングに応じて「T2」に設定される。この場合、両者の関係はT3=T2、つまり白黒ラインセンサ23の露光周期T3がカラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2と同一の関係となっている。また、白黒ラインセンサ23の露光周期T3とカラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2は互いに同期している。さらに、カラーモードにおける白黒ラインセンサ23の露光周期(第2の周期)T3は、先述した白黒モードにおける白黒ラインセンサ23の露光周期(第1の周期)T1よりも長く、両者の関係はT1=T3/2、つまり白黒モードにおける白黒ラインセンサ23の露光周期T1がカラーモードにおける白黒ラインセンサ23の露光周期T3の1/2の関係となっている。
【0068】
この場合、CPU31では、白黒ラインセンサ23に対応する1ライン周期内の転送クロックの個数を変えることにより、白黒モードの場合とカラーモードの場合で白黒ラインセンサ23の露光周期を変更する。具体的には、白黒ラインセンサ23に対応する1ライン周期内の転送クロックの個数が、白黒モードの場合に比較してカラーモードの場合が2倍となるように変えることにより、白黒ラインセンサ23の露光周期(第1の周期と第2の周期)の関係がT1=T3/2となるように変更する。
【0069】
一方、白黒ラインセンサ23に対応する転送レジスタ30A,30B,30C,30Dの電荷転送周波数F1は、カラーラインセンサ24,25,26に対応する転送レジスタ27A,27B,28A,28B,29A,29Bの電荷転送周波数F2と同一の関係となっている。また、カラーモードにおける各ラインセンサ23,24,25,26の電荷転送周波数F1,F2は、先述した白黒モードにおける各ラインセンサ23,24,25,26の電荷転送周波数F1,F2と同一になっている。
【0070】
このことから、CPU31がカラーモードを選択した場合、白黒ラインセンサ23においては、露光周期T3内で各々の画素に蓄積された信号電荷が、シフトパルスBW-SH2にしたがって4つの転送レジスタ30A,30B,30C,30Dに読み出された後、各々の転送レジスタ30A,30B,30C,30Dで転送クロックBW-CLK2にしたがってライン方向に順次転送される。このとき、カラーモードでの電荷転送周波数F1が白黒モードの場合と同一に設定されているため、各々の転送レジスタ30A,30B,30C,30Dに読み出された信号電荷は露光周期T3の中間部で全て転送されることになる。このため、露光周期T3の後半部分では転送レジスタでの空転送によって信号電荷が実質ゼロの黒レベルの信号が出力される。また、白黒ラインセンサ23の画素数をN個とすると、露光周期T3内では各々の転送レジスタ30A,30B,30C,30Dにより1/4N個分ずつの信号電荷(ダミー信号を除く)が転送される。したがって、露光周期T3内では合計N個分の画素の信号電荷が出力されることになる。
【0071】
また、レッド成分に対応するカラーラインセンサ24においては、先述の白黒モードの場合と同様に、露光周期T2内で各々の画素に蓄積された信号電荷が、シフトパルスCL-SHにしたがって2つの転送レジスタ27A,27Bに読み出された後、各々の転送レジスタ27A,27Bで転送クロックCL-CLKにしたがってライン方向に順次転送される。このため、カラーラインセンサ24の画素数をN個とすると、露光周期T2内では各々の転送レジスタ27A,27Bにより1/2N個分ずつの信号電荷が転送される。したがって、露光周期T2内では合計N個分の画素の信号電荷(白黒ラインセンサ23の場合と同数の信号電荷)が出力されることになる。この点はグリーン成分に対応するカラーラインセンサ25やブルー成分に対応するカラーラインセンサ26でも同様である。
【0072】
以上のことから、CPU31がカラーモードを選択した場合、白黒ラインセンサ23の1ライン周期(T3)がカラーラインセンサ24,25,26の1ライン周期(T2)となるため、カラーラインセンサ24,25,26で1ライン分の信号電荷を出力する期間中に、白黒ラインセンサ23でも1ライン分の信号電荷を出力することになる。
【0073】
また、カラーモード選択時における白黒ラインセンサ23の出力信号BW-OUT2のレベルを「V3」、グリーン成分に対応するカラーラインセンサ25の出力信号CL-OUTのレベルを「V2」とすると、これらの出力レベルの大小関係(高低関係)は、上述した露光周期T3,T2の共通性からV3≒V2の関係、つまり白黒ラインセンサ23の出力レベルV3がカラーラインセンサ25の出力レベルV2とほぼ同一レベルとなる。
【0074】
また、カラーモード選択時における白黒ラインセンサ23の出力レベルV3は、先述した白黒モード選択時における白黒ラインセンサ23の出力レベルV1よりも大きく、両者の相対比較ではV3≒V1×2の関係となる。さらに、カラーモード選択時における副走査解像度は、白黒ラインセンサ23の露光周期T3がカラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2と同一となっているため、白黒ラインセンサ23の副走査解像度とカラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度も同一となる。
【0075】
また、読取走査速度としては白黒モードの場合の1/2の速度となっているため、カラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度は、白黒モードの場合の2倍となる。このため、カラーモード選択時において、白黒ラインセンサ23の副走査解像度を600dpiとした場合は、カラーラインセンサ24,25,26の副走査解像度も600dpiとなる。
【0076】
このようにCPU31がカラーモードを選択した場合は、メインとなるカラーラインセンサ24,25,26の垂直転送が白黒ラインセンサ23の垂直転送と同じ期間で行われ、しかも両者の垂直転送が同期して行われるため、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2内で白黒ラインセンサ23の垂直転送が行われることがない。このため、カラーラインセンサ24,25,26をメインとしたカラーのセンサ出力信号に白黒ラインセンサ23側での垂直転送に起因するノイズが回り込むことがない。よって、カラーモード選択時には、カラーラインセンサ24,25,26を用いてカラー画像を高品質に読み取ることができる。
【0077】
また、CPU31の解像度可変機能により、カラー画像を高い解像度をもって読み取ることができる。さらに、黒スジの発生検知や補正処理に際しては、グリーン成分対応のカラーラインセンサ25と同等の色分解特性を有する白黒ラインセンサ23の出力信号を用いることができる。この場合、カラーラインセンサ25の出力信号CL-OUTと白黒ラインセンサ23の出力信号BW-OUT2が同等の出力レベル(V3≒V1)となるため、両者の相対的な比較により黒スジの発生検知及び補正処理を高精度に行うことができる。
【0078】
なお、上記実施形態では、CPU31において、白黒ラインセンサ23に対応する1ライン周期内の転送クロックの個数を変えることにより、白黒モードの場合とカラーモードの場合で白黒ラインセンサ23の露光周期を変更するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、白黒ラインセンサ23に対応する1ライン周期内の転送クロックの周波数を変えることにより、白黒モードの場合とカラーモードの場合で白黒ラインセンサ23の露光周期を変更するものとしてもよい。具体的には、CPU31がカラーモードを選択した場合、図7に示すように、白黒ラインセンサ23における1ライン周期内の転送クロックBW-CLK3の周波数F3を白黒モードの場合(周波数F1)の1/2に設定することにより、白黒ラインセンサ23の露光周期(第1の周期と第2の周期)の関係がT1=T3/2となるように変更する。
【0079】
この図7に示すタイミングチャートにしたがってCCDセンサ16を駆動した場合でも、上記同様にカラーモード選択時において、メインとなるカラーラインセンサ24,25,26の垂直転送が白黒ラインセンサ23の垂直転送と同じ期間で行われ、しかも両者の垂直転送が同期して行われるため、カラーラインセンサ24,25,26の露光周期T2内で白黒ラインセンサ23の垂直転送が行われることがない。このため、カラーラインセンサ24,25,26をメインとしたカラーのセンサ出力信号に白黒ラインセンサ23側での垂直転送に起因するノイズが回り込むことがない。よって、カラーモード選択時には、カラーラインセンサ24,25,26を用いてカラー画像を高品質に読み取ることができる。また、CPU31の解像度可変機能により、カラー画像を高い解像度をもって読み取ることができる。さらに、黒スジの発生検知や補正処理に際しては、グリーン成分対応のカラーラインセンサ25と同等の色分解特性を有する白黒ラインセンサ23の出力信号を用いることで、カラーラインセンサ25の出力信号CL-OUTと白黒ラインセンサ23の出力信号BW-OUT3が同等の出力レベル(V4≒V1)となるため、両者の相対的な比較により黒スジの発生検知及び補正処理を高精度に行うことができる。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、読取色モード選択手段によって選択された読取色モードに応じて白黒ラインセンサの露光周期を露光周期可変手段で変更することにより、白黒モード選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同じ期間にカラーラインセンサの垂直転送を実行させ、カラーモード選択時には白黒ラインセンサの垂直転送期間と同期してカラーラインセンサの垂直転送を実行させることができる。これにより、カラー画像や白黒画像の読み取り品質を低下させることなく、白黒画像の読み取りを高速化させることが可能となる。この結果、カラー画像を読み取る場合の読み取り品質の維持・向上と、白黒画像を読み取る場合の生産性の向上を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る画像読取装置の構成例を示す概略図である。
【図2】 本発明の実施形態で採用した画像読取用のセンサ構成を示す概略図である。
【図3】 本発明の実施形態で採用したセンサ構成の詳細を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態に係る画像読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図5】 白黒モードでのセンサ駆動タイミングとセンサ出力信号の一例を示すタイミングチャートである。
【図6】 カラーモードでのセンサ駆動タイミングとセンサ出力信号の一例を示すタイミングチャートである。
【図7】 カラーモードでのセンサ駆動タイミングとセンサ出力信号の他の例を示すタイミングチャートである。
【図8】 従来におけるセンサ駆動タイミングとセンサ出力信号の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…画像読取装置、8…原稿搬送部、14…光学走査系、15…結像レンズ、16…CCDセンサ、23…白黒ラインセンサ、24,25,26…カラーラインセンサ、27A,27B,28A,28B,29A,29B,30A,30B,30C,30D…転送レジスタ、31…CPU、32…UI、34,35…TG(タイミングジェネレータ)、44…画像処理回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus that optically reads an image of a document.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as an image reading apparatus used for a copying machine, a scanner apparatus, or the like, an apparatus capable of reading a color image is becoming widespread. This type of image reading apparatus uses a three-line CCD (Charge Coupled Device) sensor corresponding to each color component of R (red), G (green), and B (blue), which are the three primary colors of light, to provide a color image. That read both images and read black-and-white images are known.
[0003]
In general, when an image of an original is read by an image reading apparatus, high-quality reading quality is required for a color image, whereas high-speed reading is often required for a monochrome image. However, when reading a document image using a three-line CCD sensor as described above, monochrome image data is generated from the output signals of the respective color components obtained from the CCD sensor. Is a monochrome image, the reading speed is the same as when reading a color image. Therefore, it is not possible to sufficiently meet the demand for reading a monochrome image at high speed.
[0004]
Therefore, in recent years, a technique for speeding up reading of a monochrome image by adopting a CCD sensor having a four-line configuration in which one monochrome line sensor is provided in addition to three color line sensors corresponding to RGB color components. Has been proposed. As an example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-144900, the above-described four-line image sensor is adopted, the number of pixels of the black-and-white line sensor is set to twice the number of pixels of the color line sensor, and the exposure cycle of the black-and-white line sensor. Has been proposed to read black-and-white images at high resolution and at high speed by setting ½ as the exposure cycle of the color line sensor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in the above publication, since the exposure cycle of the black and white line sensor is ½ of the exposure cycle of the color line sensor, the signal charge of the black and white line sensor is approximately halfway through the exposure cycle of the color line sensor. It will be transferred vertically. For this reason, unnecessary noise from the monochrome line sensor side may wrap around the output signal from the color line sensor, which may degrade the color image reading quality.
[0006]
In order to read both a monochrome image and a color image at high speed using a CCD sensor having a 4-line configuration, as shown in FIG. 8, a charge readout shift pulse (vertical transfer pulse) corresponding to the monochrome line sensor is used. ) BW-SH and the charge readout shift pulse (vertical transfer pulse) CL-SH corresponding to the color line sensor may be output at individual timings. And the exposure cycle Tb of the color line sensor cannot be synchronized. Therefore, noise due to vertical transfer on the color line sensor side wraps around the output signal BW-OUT from the monochrome line sensor, or noise due to vertical transfer on the monochrome line sensor side affects the output signal CL-OUT from the color line sensor. There is a risk that both the reading quality of the black and white image and the reading quality of the color image may be lowered. In the timing chart of FIG. 8, the frequency F1 of the transfer clock BW-CLK corresponding to the monochrome line sensor and the frequency F2 of the transfer clock CL-CLK corresponding to the color line sensor are the same.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to perform image reading capable of reading a monochrome image at a high speed without degrading the reading quality of a color image or a monochrome image. To provide an apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  An image reading apparatus according to the present invention reads a color image as a reading unit that picks up an image of a document using an imaging unit having a color line sensor and a monochrome line sensor, and as a reading color mode of an image by the reading unit. A reading color mode selecting means for selecting one of a color mode applied at the time and a black and white mode applied when reading a monochrome image, and a reading color mode selected by the reading color mode selecting meansThe color line sensor exposure period is fixed regardless of whether the color mode or the black and white mode.According to the reading color mode selected by the reading color mode selection means, the exposure cycle of the monochrome line sensor is set to the exposure cycle of the color line sensor.To the standardAnd an exposure cycle variable means for changingThe exposure cycle variable means makes the exposure cycle of the black and white line sensor the same as the exposure cycle of the color line sensor when the selected read color mode is the color mode, and when the selected read color mode is the black and white mode, By changing the exposure cycle of the monochrome line sensor so that the exposure cycle of the monochrome line sensor is ½ of the exposure cycle of the color line sensor, when the monochrome mode is selected, the same period as the vertical transfer period of the monochrome line sensor is set. The vertical transfer of the color line sensor is executed, and when the color mode is selected, the vertical transfer of the color line sensor is executed in synchronization with the vertical transfer period of the monochrome line sensor.
[0009]
In the image reading apparatus having the above configuration, the black and white mode is changed by changing the exposure cycle of the black and white line sensor by the exposure cycle changing unit according to the read color mode (black and white mode and color mode) selected by the read color mode selection unit. When selected, the vertical transfer of the color line sensor can be executed during the same period as the vertical transfer period of the monochrome line sensor. When the color mode is selected, the vertical transfer of the color line sensor can be executed in synchronization with the vertical transfer period of the monochrome line sensor. It becomes.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated image reading apparatus 1 includes an apparatus main body 2 incorporating a reading unit, and a document pressing portion 3 supported on the apparatus main body 2 by a hinge mechanism or the like so as to be opened and closed. A first document table (platen glass) 4 and a second document table 5 are arranged side by side on the upper surface of the apparatus body 2. These first and second document tables 4 and 5 are both made of light-transmitting glass (transparent glass or the like).
[0012]
The document pressing unit 3 is opened and closed by a user when pressing a document placed on the first document table 4 from above. The document pressing unit 3 is provided with a document setting unit 6, a document discharge unit 7, and a document transport unit 8. The document setting unit 6 is a portion where a document (document bundle) read according to a second reading method (described later) is set. The document discharge portion 7 is a portion where a document read by the second reading method is discharged. The document setting unit 6 and the document discharge unit 7 are arranged in a vertical positional relationship with the document pressing unit 3.
[0013]
The document transport unit 8 transports the document set in the document setting unit 6 one by one along the transport path R, and after moving the transported document on the second document table 5, finally A document is discharged toward the document discharge unit 7. The document conveying unit 8 is provided with a feeding roller 9, a first conveying roller 10, a registration roller 11, a second conveying roller 12, and a discharge roller 13.
[0014]
The feeding roller 9 feeds the document set on the document setting unit 6 onto the conveyance path R. The first conveyance roller 10 conveys the document fed by the feeding roller 9 to the registration roller 11 side along the conveyance path R. The registration roller 11 sends out the document conveyed by the first conveyance roller 10 onto the second document table 5. The second transport roller 12 receives the document that has passed over the second document table 5 by the delivery of the registration roller 11 and transports the document to the discharge roller 13 side. The discharge roller 13 receives the document transported by the second transport roller 12 and discharges it to the document discharge unit 7.
[0015]
The document transport unit 8 configured using the plurality of rollers 9 to 13 transports a document by rotation of each roller, and moves the document on the second document table 5 during the transport. In addition to a typical transport function, a reversing function for reversing the front and back sides of the document surface for double-sided scanning, and an alignment function for returning the orientation of the document surface reversed by the reversing function to the original state and discharging it to the document discharge unit 7 are provided. ing. However, since the inversion function and the matching function are not directly related to the gist of the present invention, detailed description thereof is omitted.
[0016]
Inside the apparatus main body 2, an optical scanning system 14, an imaging lens 15, and a CCD sensor 16 are provided as reading means for optically reading an image of a document. The optical scanning system 14 includes a full-rate carriage 17 and a half-rate carriage 18 that are supported so as to be movable in the sub-scanning direction Y (left-right direction in the figure). A lamp 19 and a first mirror 20 are mounted on the full rate carriage 17, and a second mirror 21 and a third mirror 22 are mounted on the half rate carriage 18.
[0017]
The full-rate carriage 17 and the half-rate carriage 18 move in the sub-scanning direction Y using a common carriage moving motor as a drive source. At this time, the half-rate carriage 18 moves with a movement amount (moving speed) that is half that of the full-rate carriage 17, so that the first and second carriages 18 are moved to any position in the sub-scanning direction Y. The optical path length from the document surface on the document table 4 to the light receiving surface of the CCD sensor 16 is always kept constant.
[0018]
The lamp 19 serves as a light source for irradiating light (illumination light) toward a document to be read, and is configured by, for example, a xenon lamp that emits white light with three wavelengths. The light reflected from the document surface by the light irradiation from the lamp 19 is sequentially reflected by the first mirror 20, the second mirror 21, and the third mirror 22. The imaging lens 15 focuses the light reflected by the third mirror 22 on the light receiving surface of the CCD sensor 16 at a predetermined reduction magnification. The CCD sensor 16 is an image sensor (image sensor) for optically reading an image of a document.
[0019]
In the image reading apparatus 1 configured as described above, when reading an image of a document placed on the first document table 4 according to the first reading method, the optical scanning system 14 is set to a preset home position (FIG. 1). Is moved in the sub-scanning direction Y along the first document table 4 from the left edge of the first document table 4 so that the image of the document placed on the first document table 4 is converted into the optical scanning system 14, the imaging lens 15 and the Optically read and scanned by the CCD sensor 16. This first reading method is also called a “platen scan method” or a “flatbed scan method”.
[0020]
When reading an image of a document set on the document setting unit 6 according to the second reading method, the optical scanning system 14 is stopped at a predetermined position (home position or the vicinity thereof) in the sub-scanning direction Y. A document is conveyed one by one from the document setting unit 6 by the conveying operation of the document conveying unit 8 and sent onto the second document table 5, and an image of the document moving on the second document table 5 at a constant speed is transferred. The optical scanning system 14, the imaging lens 15, and the CCD sensor 16 optically read and scan. This second reading method is also referred to as “CVT (Constant Velocity Transfer) method” or “original flow reading method”. In this case, the position immediately above the first mirror 20 mounted on the full rate carriage 17 is the original image. Reading position.
[0021]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a sensor configuration for image reading employed in the embodiment of the present invention. As illustrated, the CCD sensor 16 has a configuration (four-line configuration) including four line sensors. That is, the light receiving portion of the CCD sensor 16 is provided with one monochrome line sensor 23 and three color line sensors 24, 25, and 26. These four line sensors 23, 24, 25, and 26 are arranged in parallel to each other along the main scanning direction (the horizontal direction in the figure). The main scanning direction is a direction orthogonal to the sub-scanning direction.
[0022]
The monochrome line sensor 23 is a main sensor in the monochrome mode applied when reading a monochrome image. The color line sensors 24, 25, and 26 are main sensors in a color mode applied when reading a color image. That is, when the original image is read in the black and white mode, the black and white image data read by the black and white line sensor 23 is adopted as the read result, and when the original image is read in the color mode, the color line sensor 24, The color image data read at 25 and 26 is used as the read result. However, regardless of whether the reading color mode is the monochrome mode or the color mode, the image of the document is read almost simultaneously by both the monochrome line sensor 23 and the color line sensors 24, 25, and 26.
[0023]
The three color line sensors 24, 25, and 26 correspond to R (red), G (green), and B (blue) color components, respectively. Each of the line sensors 23, 24, 25, and 26 for monochrome and color is configured by arranging a plurality of pixels (photosensitive pixels) of a predetermined size in a straight line at a predetermined pitch. One pixel corresponds to one light receiving element (photodiode or the like).
[0024]
The three line sensors 24, 25, and 26 have different color separation characteristics. That is, the line sensor (hereinafter also referred to as R line sensor) 24 corresponding to the red component has a color filter (color separation filter) that transmits only the red component light on the pixel column, and the line sensor corresponds to the green component. A sensor (hereinafter also referred to as a G line sensor) 25 has a color filter that transmits only green component light on a pixel column, and a line sensor (hereinafter also referred to as a B line sensor) 26 corresponding to a blue component is A color filter that transmits only blue component light is provided on the pixel column. On the other hand, the monochrome line sensor 23 has a color filter that transmits only the green component light on the pixel column. That is, the monochrome line sensor 23 has the same color separation characteristics as the G line sensor 25.
[0025]
The reason why the monochrome line sensor 23 has the same color separation characteristics as the G line sensor 25 is as follows. First, when considering the monochromatic line sensor 23 alone, a configuration in which no color filter is provided is also conceivable. In such a case, the sensor sensitivity of the monochromatic line sensor 23 is higher than that of the other three line sensors 24, 25, and 26. For this reason, there is a possibility that only the output of the monochrome line sensor 23 is saturated with white illumination light required for reading a color image. If the amount of illumination light is reduced to avoid this, the amount of light received by the other three line sensors 24, 25, 26 is insufficient, and the RGB (Signal-to-Noise) of the RGB output deteriorates. For this reason, it is very difficult to design the sensor sensitivity of each of the line sensors 23, 24, 25, and 26.
[0026]
Further, in the image reading by the second reading method, if foreign matter such as dust adheres on the second document table 5, the foreign matter may be continuously read to cause black stripes. . In order to prevent such black streaks from occurring, the original image sent to the second original table 5 by the original conveying section 8 is read almost simultaneously by the monochrome line sensor 23 and the RGB line sensors 24, 25, and 26. It is conceivable that the read image data is relatively compared to generate black streaks and perform correction to remove them. In such a case, if the sensor sensitivities of the line sensors to be compared with the read image data are different, a difference occurs in the sensor output even if the same image is read, so that it is difficult to compare the relative levels.
[0027]
On the other hand, when a color filter that transmits green component light is provided in the monochrome line sensor 23, the sensor sensitivity (sensor output characteristics) is equal to that of the G line sensor 25, so that the amount of illumination light is not reduced. Even in this case, it is possible to avoid saturation of the output from the monochrome line sensor 23. Further, as a measure for preventing the occurrence of black streaks, since the relative level comparison can be performed using the image data read by the line sensors 23 and 25 having the same color separation characteristics, the black streak occurrence detection and correction processing are appropriately performed. Can be done.
[0028]
Further, among the color filters corresponding to the RGB color components, when the color filter corresponding to the green component is adopted for the black and white line sensor 23, the color filters corresponding to the other color components (red component and blue component) are compared. As a result, the spectral characteristic region is wide and a larger output signal can be obtained. For this reason, the image of the original can be read with a good S / N ratio over almost the entire visible light region (about 400 to 700 nm). However, when the level adjustment of the sensor sensitivity is performed appropriately, the configuration of the monochrome line sensor 23 is a configuration without a color filter or a configuration using color filters corresponding to other color components (red component, blue component). It doesn't matter.
[0029]
In the CCD sensor 16 having the four-line configuration, as shown in FIG. 3, a charge transfer register (for reading and transferring signal charges generated by photoelectric conversion in the respective line sensors 23, 24, 25, and 26) Hereinafter, a transfer register) is provided. Here, if the number of transfer registers corresponding to each of the RGB line sensors 24, 25, and 26 is M, the number of transfer registers of the monochrome line sensor 23 is 2M. That is, the monochrome line sensor 23 has twice as many transfer registers as the color line sensors 24, 25, and 26.
[0030]
Specifically, for the R line sensor 24, two transfer registers 27A and 27B are provided on one side thereof (between the black and white line sensor 23), and for the G line sensor 25, it is opposite to the R line sensor 24. Two transfer registers 28A, 28B are provided on the side via the B line sensor 26, and two transfer registers 29A, 28B are provided on the opposite side of the G line sensor 25 via the transfer registers 28A, 28B. 29B is attached. The monochrome line sensor 23 is provided with four transfer registers 30A, 30B, 30C, 30D on one side (on the opposite side to the R line sensor 24). In this case, the color line sensors 24, 25, and 26 are arranged adjacent to each other at intervals of one line, and the monochrome line sensor 23 and the G line sensor 25 are arranged at intervals of 12 lines.
[0031]
Thereby, in the R line sensor 24, the odd-numbered (ODD) pixels and the even-numbered (EVEN) pixels can be distributed to the two transfer registers 27A and 27B and output in parallel. Similarly, in the G line sensor 25, the odd-numbered pixels and the even-numbered pixels can be distributed to the two transfer registers 28A and 28B and output in parallel. The B-line sensor 26 also has the odd-numbered pixels. And even-numbered pixels can be distributed to two transfer registers 29A and 29B in parallel. On the other hand, in the monochrome line sensor 23, the odd-numbered pixels are distributed to two transfer registers (for example, transfer registers 30A and 30C), while the even-numbered pixels are allocated to the other two transfer registers (for example, transfer registers 30B and 30D). ) And output in parallel.
[0032]
At that time, about 10 types of shift pulses SH for shifting (reading) signal charges to the four transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D attached to the monochrome line sensor 23 are required. Further, about 10 types of shift pulses SH are required to shift the signal charges to the transfer registers 27A, 27B, 28A, 28B, 29A, and 29B attached to the color line sensors 24, 25, and 26, respectively.
[0033]
Furthermore, a transfer clock for sequentially transferring the signal charges read to the respective transfer registers 27A, 27B, 28A, 28B, 29A, 29B, 30A, 30B, 30C, and 30D in the line direction is also required. In accordance with this transfer clock, black and white output signals BW1, BW2, BW3, and BW4 are output in parallel from the transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D via an amplifier. Further, red component output signals R1 and R2 are output in parallel from the transfer registers 27A and 27B via an amplifier, and green component output signals G1 and G2 are output in parallel from the transfer registers 28A and 28B via an amplifier. Then, blue component output signals B1 and B2 are output in parallel from the transfer registers 29A and 28B through an amplifier.
[0034]
From the above, assuming that the number of pixels of the R line sensor 24 is N, the two transfer registers 27A and 27B attached thereto transfer the signal charges of N / 2 pixels per line, respectively. Become. This also applies to the G line sensor 25 and the B line sensor 26. On the other hand, if the number of pixels of the black and white line sensor 23 is N, which is the same as that of the R line sensor 24, the four transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D attached thereto are each N / 4 per line. The signal charge of each pixel is transferred. As a specific example, if the number of pixels of each of the line sensors 23, 24, 25, and 26 is 7600 pixels per line, the transfer registers 27A, 27B, 28A, 28B, 29A, and 29B corresponding to the RGB color components respectively. Signal charges for 3800 pixels are transferred per line, and signal charges for 1900 pixels are transferred per line in the transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D corresponding to black and white.
[0035]
In this way, by attaching a plurality of transfer registers to one line sensor, it is possible to read a document image at a higher speed than when one transfer register is attached to one line sensor. Further, when the number of transfer registers of the monochrome line sensor 23 is set to be twice the number of transfer registers of the RGB line sensors 23, 24, and 25, signal charges obtained from the monochrome line sensor 23 are transferred by the transfer register. The number of steps is reduced. For this reason, the transfer efficiency of the signal charge obtained from the monochrome line sensor 23 can be increased, and the monochrome image can be read at a higher speed.
[0036]
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, a CPU (central processing unit) 31 controls processing operations of the entire image reading apparatus 1 according to a control program given in advance. The CPU 31 has a reading color mode selection function, an exposure cycle variable function, and a resolution variable function as main processing functions. Details of each function will be described in detail later. A plurality of sensors (not shown) are connected to the CPU 31, and a detection signal necessary for controlling the operation of the entire image reading apparatus 1 is given from each sensor.
[0037]
Among the plurality of sensors, for example, an open / close detection sensor that detects the open / close state of the document pressing unit 3, a document size detection sensor that detects the document size of the document to be read, and whether the document is set in the document setting unit 6 A first document presence / absence sensor (which can also be used as a document size detection sensor), and a second document presence / absence sensor (document size) that detects whether or not a document is placed on the first document table 4. Various sensors such as a carriage position detection sensor that detects the positions of the carriages 17 and 18 in the sub-scanning direction, and a jam sensor that detects document jamming in the document transport unit 8 are included.
[0038]
A UI (user interface) 32 is configured by an operation panel (control panel) including an input unit and a display unit using buttons, switches, and the like, and operation information for operating the image reading apparatus 1, for example, reading start This is used when the user designates the reading magnification, reading range, document size, document color, document color discrimination, and the like. The specification of the document color is a specification of whether the image of the document to be read is monochrome or color, and the specification of the document color determination is a specification of whether or not to execute the document color determination process. .
[0039]
The crystal oscillator 33 generates a reference clock that serves as a reference when the CCD sensor 16 is driven. The reference clock is a monochrome timing generator (hereinafter abbreviated as TG) 34 and a color timing generator (hereinafter referred to as a timing generator). (Abbreviated as TG) 35. The TGs 34 and 35 generate drive signals for driving the CCD sensor 16 using the reference clock provided from the crystal oscillator 33.
[0040]
The drive signal includes a timing signal for reading out signal charges accumulated in the monochrome line sensor 23, a timing signal for reading out signal charges accumulated in the RGB line sensors 24, 25, and 26, and further a signal. A switching signal for selecting an output signal obtained by reading out electric charges, a reset signal for resetting electric charges after output, and the like are included. The timing signals generated by the TGs 34 and 35 include the above-described shift pulse SH and transfer clock, respectively.
[0041]
The two TGs 34 and 35 are individually given control commands from the CPU 32, and the TGs 34 and 35 respectively generate drive signals in accordance with the control commands. As a result, the image reading operation by the monochrome line sensor 23 (a series of operations including signal charge accumulation, shift, transfer, output, etc.) and the image reading operation by the color line sensors 24, 25, 26 are independent by the CPU 31. It is the structure controlled by.
[0042]
From the CCD sensor 16, the above-described black and white output signals BW1, BW2, BW3, BW4 and color (RGB) output signals R1, R2, G1, G2, B1, B2 are output in different systems. Among these, the black and white output signals BW1, BW2, BW3B, and BW4 are analog processed by analog processing circuits 36-1 and 36-2, and then A / D converters (analog-to-digital converter) 37-1, 37. -2 to convert from an analog signal to a digital signal. Incidentally, in the analog processing circuits 36-1 and 36-2 and the A / D converters 37-1 and 37-2, output signals output by reading from even-numbered pixels in the pixel line of the monochrome line sensor 23. W1 and BW3 and output signals BW2 and BW4 output by reading from odd-numbered pixels are processed separately.
[0043]
On the other hand, the red component output signals R1 and R2 are analog processed by the analog processing circuit 38 and then converted from analog signals to digital signals by the A / D converter 39. Similarly, the green component output signals G1 and G2 are analog processed by the analog processing circuit 40, and then converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 41. The blue component output signals B1 and B2 are analog processed. After analog processing by the circuit 42, the A / D converter 43 converts the analog signal into a digital signal. Each of the analog processing circuits 36, 38, 40, 42 includes a sample hold circuit, a gain control circuit, an offset control circuit, and the like.
[0044]
The black and white and color image signals digitized in this way are supplied to the image processing circuit 44. The image processing circuit 44 applies various image processing to the black and white and color image signals inputted thereto, and outputs the BW output constituting the black and white image signal and the R output, G output and B constituting the color image signal. Generate output. The image processing performed by the image processing circuit 44 includes shading correction for correcting variations in the output signal due to uneven sensitivity of the CCD sensor 16 and uneven illumination of the illumination system, and correction of the reading position corresponding to the line sensor interval of the CCD sensor 16. In addition to (gap correction), gamma correction using a lookup table, etc., it is determined whether the image of the document to be read is monochrome or color (in other words, the document to be read is a monochrome document) On the second platen 5 when the original image is read by the so-called original color discrimination (ACS; Auto Color Selection) process or the second reading method (CVT method). This includes processing for detecting the occurrence of black streaks caused by foreign matters such as dust adhering to the surface and correcting (removing) the black streaks.
[0045]
Here, the reading color mode selection function, the exposure cycle variable function, and the resolution variable function included in the CPU 31 will be described in order. First, the reading color mode selection function is a function for automatically selecting an image reading color mode in accordance with preset mode selection conditions. Image reading color modes include a color mode applied when reading a color image and a monochrome mode applied when reading a monochrome image. The color mode is a mode for reading a document image as a color image, and the monochrome mode is a mode for reading a document image as a monochrome image.
[0046]
Of these two reading color modes, the CPU 31 selects one of the reading color modes (monochrome mode or color mode) according to the mode selection condition input via the UI 32. Specifically, the monochrome mode is selected when the image of the document is designated as black and white by the input operation of the UI 32 by the user, and the color mode is selected when designated as the color. Further, when it is necessary to determine whether an image of a document to be read is monochrome or color by document color determination processing, that is, when the user designates execution of document color determination processing via the UI 32, Since the original image needs to be read on the premise of a color image, the CPU 31 selects the color mode and executes reading of the original image, and the image processing circuit 44 determines whether the original image is a color image or a monochrome image. Determine.
[0047]
The exposure cycle variable function is based on the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, 26 among the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 and the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, 26 as a reference (fixed). This is a function of automatically changing the exposure cycle according to the reading color mode. The reading color mode in this case refers to the reading color mode (monochrome mode or color mode) selected by the reading color mode selection function. The CPU 31 variably controls the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 to switch between the monochrome mode and the color mode using this exposure cycle variable function.
[0048]
Specifically, when the monochrome mode is selected by the reading color mode selection function, the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 is set to the first cycle. When the color mode is selected by the reading color mode selection function, the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 is set to a second cycle longer than the first cycle. In the exposure cycle variable function of the CPU 31, exposure is performed in advance so that the first cycle is ½ of the second cycle and the second cycle is the same as the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, and 26. Period change conditions are set.
[0049]
Incidentally, the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 is determined by the output timing of the charge readout (vertical transfer) shift pulse SH corresponding to the monochrome line sensor 23, and the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, 26 is It is determined by the output timing of the charge readout (vertical transfer) shift pulse SH corresponding to the color line sensors 24, 25, and 26. Therefore, the CPU 31 variably controls the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 by changing the output timing (output cycle) of the charge readout shift pulse SH corresponding to the monochrome line sensor 23.
[0050]
The variable resolution function automatically changes the reading resolution in the sub-scanning direction of the monochrome line sensor 23 (hereinafter referred to as sub-scanning resolution) and the reading resolution in the sub-scanning direction of the color line sensors 24, 25, and 26 according to the reading color mode. It is a function to switch automatically. The reading color mode in this case also refers to the reading color mode (monochrome mode or color mode) selected by the reading color mode selection function. The CPU 31 variably controls the sub-scanning resolution of the black-and-white line sensor 23 and the sub-scanning resolutions of the color line sensors 24, 25, and 26 using this resolution variable function so as to switch between the black-and-white mode and the color mode.
[0051]
Specifically, when the monochrome mode is selected by the reading color mode selection function, the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 is set to be higher than the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26. When the color mode is selected by the reading color mode selection function, the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 and the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26 are set to be the same. In the variable resolution function of the CPU 31, when the monochrome mode is selected, the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 is twice the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, 26, and when the color mode is selected. The resolution changing conditions are set in advance so that the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 is the same for both the monochrome line sensor and the color line sensor.
[0052]
Incidentally, the sub-scanning resolution refers to a physical scanning speed (hereinafter referred to as a reading scanning speed) when reading and scanning an image of a document in the sub-scanning direction by the optical scanning system 14, and a timing for reading a signal charge to the transfer register. It depends on. The interval of signal charge read timing to the transfer register corresponds to one line cycle. Further, since signal charges are accumulated in each pixel of the line sensor within this one line period, one line period corresponds to the exposure period of the line sensor. On the other hand, the reading scanning speed is determined when the image of the document placed on the first document table 4 is read, that is, in the case of the first reading method (platen scanning method), the carriages 17 and 18 of the optical scanning system 14. In the case of reading an image of a document set on the document setting unit 6, that is, in the case of the second reading method (CVT method), the document conveying unit 8 is driven to move on the second document table 5. It depends on the moving speed of the original to be printed.
[0053]
Therefore, in the case of the first reading method, the CPU 31 rotates the carriage movement motor serving as the drive source of the optical scanning system 14 together with the signal charge read timing (line sensor exposure cycle) to the transfer register. By changing the number, the sub-scanning resolution of each of the line sensors 23, 24, 25, and 26 is variably controlled. In the case of the second reading method, the signal charge read timing to the transfer register (line sensor exposure) The sub-scanning resolution of each of the line sensors 23, 24, 25, and 26 is variably controlled by changing the number of rotations of the document transport motor serving as the drive source of the document transport unit 8 in combination with the period.
[0054]
Next, the operation of the image reading apparatus 1 based on the control process of the CPU 31 will be described. First, when the user places a document on the first document table 4 and presses the reading start button of the UI 32, the CPU 31 receives this and selects the first reading method as a document image reading method. Is given to various driver circuits (for example, driver circuits for illumination control, carriage movement control, etc.). When the user sets a document on the document setting unit 6 and presses the reading start button of the UI 32, the CPU 31 selects the second reading method as the document image reading method and receives a control command based on the selected reading method. Is supplied to various driver circuits (driver circuits for document conveyance control, illumination control, carriage movement control, etc.).
[0055]
Further, the CPU 31 selects the reading color mode (monochrome mode, color mode) based on the input information from the UI 32 together with the selection of the reading method. That is, when the reading start button of the UI 32 is pressed, if the original color is designated in black and white by the user's input operation prior to that, the monochrome mode is selected, and the original color is designated in color. When execution of the document color discrimination process is designated, the color mode is selected. When the monochrome mode is selected, the drive of the CCD sensor 16 is controlled using the monochrome line sensor 23 as a main sensor and the color line sensors 24, 25, and 26 as sub-sensors. When the color mode is selected, the color line sensor 24 is controlled. , 25 and 26 are used as main sensors, and the monochrome line sensor 23 is used as a sub sensor to control the driving of the CCD sensor 16. When the monochrome mode is selected, sensor output signals from the color line sensors 24, 25, and 26 that are sub-sensors are used as sensor output signals for detecting and correcting black streaks. When the color mode is selected, the black-and-white lines that are sub-sensors are used. The sensor output signal from the sensor 23 is used as a sensor output signal for detecting and correcting the occurrence of black stripes.
[0056]
First, when the CPU 31 selects the monochrome mode, as shown in FIG. 5, the charge readout shift pulse BW-SH1 corresponding to the monochrome line sensor 23 is output from the TG 34 at a predetermined line period T1, and the monochrome line is also output. The transfer clock BW-CLK1 for charge transfer corresponding to the sensor 23 is output from the TG 34 at the frequency F1. Further, a charge read shift pulse CL-SH corresponding to the color line sensors 24, 25, and 26 is output from the TG 35 at a reference line period T2, and charge transfer corresponding to the color line sensors 24, 25, and 26 is performed. The transfer clock CL-CLK is output from the TG 35 at the frequency F2. Further, as the above-described reading method, when the first reading method is selected, the image reading / scanning speed by moving the carriages 17 and 18 is selected. When the second reading method is selected, the image reading / scanning by moving the document is performed. Each speed is set to a first speed.
[0057]
In this monochrome mode, the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 is set to the first cycle “T1” according to the output timing of the shift pulse BW-SH1, and the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, 26 is set. The reference period “T2” is set according to the output timing of the shift pulse CL-SH. In this case, the relationship between the two is T2 = T1 × 2, that is, the exposure cycle T1 of the monochrome line sensor 23 is half the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. The exposure cycle T1 of the monochrome line sensor 23 and the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26 are synchronized with each other. On the other hand, the charge transfer frequency (transfer clock BW-CLK1 frequency) F1 of the transfer registers 30A, 30B, 30C, 30D corresponding to the monochrome line sensor 23 is the transfer register 27A, 27B corresponding to the color line sensors 24, 25, 26. , 28A, 28B, 29A, 29B have the same relationship as the charge transfer frequency (transfer clock CL-CLK frequency) F2.
[0058]
Therefore, when the CPU 31 selects the monochrome mode, in the monochrome line sensor 23, the signal charges accumulated in each pixel within the exposure cycle T1 are transferred to the four transfer registers 30A and 30B according to the shift pulse BW-SH1. , 30C, 30D, and sequentially transferred in the line direction in accordance with the transfer clock BW-CLK1 in each transfer register 30A, 30B, 30C, 30D. Therefore, if the number of pixels of the black line sensor 23 is N, 1 / 4N signal charges are transferred by the transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D within the exposure cycle T1. Therefore, signal charges of a total of N pixels are output within the exposure cycle T1.
[0059]
In the color line sensor 24 corresponding to the red component, the signal charges accumulated in each pixel within the exposure cycle T2 are read out to the two transfer registers 27A and 27B according to the shift pulse CL-SH. The transfer registers 27A and 27B sequentially transfer in the line direction according to the transfer clock CL-CLK. Therefore, assuming that the number of pixels of the color line sensor 24 is N, 1 / 2N signal charges are transferred by the transfer registers 27A and 27B within the exposure cycle T2. Accordingly, signal charges of a total of N pixels are output within the exposure cycle T2. The same applies to the color line sensor 25 corresponding to the green component and the color line sensor 26 corresponding to the blue component.
[0060]
From the above, when the CPU 31 selects the monochrome mode, the two-line cycle (T1 × 2) of the monochrome line sensor 23 becomes the one-line cycle (T2) of the color line sensors 24, 25, and 26. During the period in which the signal charges for one line are output by 24, 25, and 26, the monochrome line sensor 23 outputs the signal charges for two lines.
[0061]
Further, when the level of the output signal BW-OUT1 of the monochrome line sensor 23 is “V1” and the level of the output signal CL-OUT of the color line sensor 25 corresponding to the green component is “V2” when the monochrome mode is selected. The relationship between the output levels (high and low) is the relationship of V1≈V2 / 2 due to the difference between the exposure cycles T1 and T2, that is, the output level V1 of the monochrome line sensor 23 is almost half of the output level V2 of the color line sensor 25. It becomes.
[0062]
Further, the sub-scanning resolution when the monochrome mode is selected is that the line cycle T1 of the monochrome line sensor 23 is ½ of the line cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. The resolution is twice the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26. Therefore, when the monochrome mode is selected and the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 is 600 dpi, the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26 is 300 dpi.
[0063]
As described above, when the CPU 31 selects the monochrome mode, the vertical transfer (reading of signal charges to the transfer register) of the monochrome line sensor 23 is performed at almost the middle of the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. However, the vertical transfer of the main monochrome line sensor 23 is performed in the same period as the vertical transfer of the color lines 24, 25, 26, and the color line sensors 24, 25, 26 are within the exposure cycle T 1 of the monochrome line sensor 23. Vertical transfer is not performed. For this reason, noise caused by vertical transfer on the color line sensors 24, 25, and 26 side does not wrap around the monochrome sensor output signal mainly for the monochrome line sensor 23. Therefore, when the monochrome mode is selected, the monochrome image can be read with high quality using the monochrome line sensor 23.
[0064]
Also, the monochrome line sensor 23 is provided with four transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D, and the signal charges read from the respective pixels are transferred in parallel, so that the monochrome image can be read at high speed. it can. In addition, the monochrome variable image can be read with high resolution by the variable resolution function of the CPU 31. However, since the output signal of the line sensor 25 corresponding to the green component having the same color separation characteristic as that of the black and white line sensor 23 is used in black line occurrence detection and correction processing, the output signal from the line sensor 25 is used. It is desirable to consider noise wraparound from the monochrome line sensor 23 side.
[0065]
On the other hand, when the CPU 31 selects the color mode, as shown in FIG. 6, the charge readout shift pulse BW-SH2 corresponding to the monochrome line sensor 23 is output from the TG 34 at a predetermined line period T3, and the monochrome line A transfer clock BW-CLK2 for charge transfer corresponding to the sensor 23 is output from the TG 34 at the frequency F1. Further, a charge read shift pulse CL-SH corresponding to the color line sensors 24, 25, and 26 is output from the TG 35 at a reference line period T2, and charge transfer corresponding to the color line sensors 24, 25, and 26 is performed. The transfer clock CL-CLK is output from the TG 35 at the frequency F2.
[0066]
Further, as the above-described reading method, when the first reading method is selected, the image reading and scanning speed by the movement of the carriages 17 and 18 is selected. When the second reading method is selected, the image reading and scanning by the document movement is performed. The speed is set to a second speed that is slower than that in the monochrome mode (first speed). Specifically, the second speed is set so as to be a half of the first speed.
[0067]
In this color mode, the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 is set to the second cycle “T3” according to the output timing of the shift pulse BW-SH2, and the exposure cycle of the color line sensors 24, 25, and 26 is set. It is set to “T2” according to the output timing of the shift pulse CL-SH. In this case, the relationship between the two is T3 = T2, that is, the exposure cycle T3 of the monochrome line sensor 23 is the same as the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. The exposure cycle T3 of the monochrome line sensor 23 and the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26 are synchronized with each other. Further, the exposure cycle (second cycle) T3 of the monochrome line sensor 23 in the color mode is longer than the exposure cycle (first cycle) T1 of the monochrome line sensor 23 in the monochrome mode described above, and the relationship between them is T1 = The exposure cycle T1 of the monochrome line sensor 23 in the monochrome mode, that is, T3 / 2, is a half of the exposure cycle T3 of the monochrome line sensor 23 in the color mode.
[0068]
In this case, the CPU 31 changes the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 in the monochrome mode and the color mode by changing the number of transfer clocks in one line cycle corresponding to the monochrome line sensor 23. Specifically, the monochrome line sensor 23 is changed by changing the number of transfer clocks in one line period corresponding to the monochrome line sensor 23 so that the number in the color mode is twice that in the monochrome mode. The relationship between the exposure periods (the first period and the second period) is changed to T1 = T3 / 2.
[0069]
On the other hand, the charge transfer frequency F1 of the transfer registers 30A, 30B, 30C, 30D corresponding to the monochrome line sensor 23 is the same as that of the transfer registers 27A, 27B, 28A, 28B, 29A, 29B corresponding to the color line sensors 24, 25, 26. The relationship is the same as the charge transfer frequency F2. Further, the charge transfer frequencies F1, F2 of the line sensors 23, 24, 25, 26 in the color mode are the same as the charge transfer frequencies F1, F2 of the line sensors 23, 24, 25, 26 in the monochrome mode described above. ing.
[0070]
Therefore, when the CPU 31 selects the color mode, in the monochrome line sensor 23, the signal charges accumulated in each pixel within the exposure cycle T3 are transferred to the four transfer registers 30A and 30B according to the shift pulse BW-SH2. , 30C, 30D, and sequentially transferred in the line direction in accordance with the transfer clock BW-CLK2 in each transfer register 30A, 30B, 30C, 30D. At this time, since the charge transfer frequency F1 in the color mode is set to be the same as that in the monochrome mode, the signal charge read to each transfer register 30A, 30B, 30C, 30D is an intermediate part of the exposure cycle T3. All will be transferred with. For this reason, in the second half of the exposure cycle T3, a black level signal whose signal charge is substantially zero is output by idle transfer in the transfer register. If the number of pixels of the monochrome line sensor 23 is N, 1 / 4N signal charges (excluding dummy signals) are transferred by the transfer registers 30A, 30B, 30C, and 30D within the exposure cycle T3. The Accordingly, signal charges of a total of N pixels are output within the exposure cycle T3.
[0071]
Further, in the color line sensor 24 corresponding to the red component, the signal charges accumulated in each pixel within the exposure cycle T2 are transferred in accordance with the shift pulse CL-SH, as in the above-described monochrome mode. After being read out to the registers 27A and 27B, they are sequentially transferred in the line direction in accordance with the transfer clock CL-CLK in the respective transfer registers 27A and 27B. Therefore, assuming that the number of pixels of the color line sensor 24 is N, 1 / 2N signal charges are transferred by the transfer registers 27A and 27B within the exposure cycle T2. Therefore, a total of N signal charges (the same number of signal charges as in the case of the monochrome line sensor 23) are output within the exposure cycle T2. The same applies to the color line sensor 25 corresponding to the green component and the color line sensor 26 corresponding to the blue component.
[0072]
From the above, when the CPU 31 selects the color mode, one line period (T3) of the monochrome line sensor 23 becomes one line period (T2) of the color line sensors 24, 25, 26. During the period in which the signal charges for one line are output at 25 and 26, the signal charge for one line is also output by the monochrome line sensor 23.
[0073]
Further, when the level of the output signal BW-OUT2 of the monochrome line sensor 23 is “V3” and the level of the output signal CL-OUT of the color line sensor 25 corresponding to the green component is “V2” when the color mode is selected, The output level relationship (level relationship) is V3≈V2 from the commonality of the exposure cycles T3 and T2, that is, the output level V3 of the monochrome line sensor 23 is almost the same level as the output level V2 of the color line sensor 25. It becomes.
[0074]
Further, the output level V3 of the monochrome line sensor 23 when the color mode is selected is higher than the output level V1 of the monochrome line sensor 23 when the monochrome mode is selected, and the relationship of V3≈V1 × 2 is obtained in the relative comparison between the two. . Further, the sub-scanning resolution when the color mode is selected is equal to the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 because the exposure cycle T3 of the monochrome line sensor 23 is the same as the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. The sub-scanning resolutions of the color line sensors 24, 25, and 26 are also the same.
[0075]
Further, since the scanning speed is ½ that in the monochrome mode, the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26 is twice that in the monochrome mode. For this reason, when the sub-scanning resolution of the monochrome line sensor 23 is set to 600 dpi when the color mode is selected, the sub-scanning resolution of the color line sensors 24, 25, and 26 is also 600 dpi.
[0076]
As described above, when the CPU 31 selects the color mode, the vertical transfer of the main color line sensors 24, 25, and 26 is performed in the same period as the vertical transfer of the monochrome line sensor 23, and the vertical transfer of both is synchronized. Therefore, the vertical transfer of the monochrome line sensor 23 is not performed within the exposure cycle T2 of the color line sensors 24, 25, and 26. For this reason, noise caused by vertical transfer on the monochrome line sensor 23 side does not wrap around the color sensor output signals mainly of the color line sensors 24, 25, and 26. Therefore, when the color mode is selected, the color image can be read with high quality using the color line sensors 24, 25, and 26.
[0077]
Also, the color image can be read with high resolution by the resolution variable function of the CPU 31. Further, when black line occurrence detection or correction processing is performed, an output signal of the monochrome line sensor 23 having color separation characteristics equivalent to the color line sensor 25 corresponding to the green component can be used. In this case, the output signal CL-OUT of the color line sensor 25 and the output signal BW-OUT2 of the monochrome line sensor 23 have the same output level (V3≈V1). In addition, the correction process can be performed with high accuracy.
[0078]
In the above embodiment, the CPU 31 changes the exposure cycle of the monochrome line sensor 23 in the monochrome mode and the color mode by changing the number of transfer clocks in one line cycle corresponding to the monochrome line sensor 23. However, the present invention is not limited to this, and by changing the frequency of the transfer clock within one line period corresponding to the monochrome line sensor 23, the monochrome mode and the color mode can be changed to monochrome. The exposure cycle of the line sensor 23 may be changed. Specifically, when the CPU 31 selects the color mode, as shown in FIG. 7, the frequency F3 of the transfer clock BW-CLK3 within one line cycle in the monochrome line sensor 23 is 1 in the monochrome mode (frequency F1). By setting to / 2, the relationship between the exposure periods (first period and second period) of the monochrome line sensor 23 is changed to T1 = T3 / 2.
[0079]
Even when the CCD sensor 16 is driven according to the timing chart shown in FIG. 7, when the color mode is selected, the vertical transfer of the main color line sensors 24, 25, and 26 is the same as the vertical transfer of the monochrome line sensor 23. The vertical transfer of the monochrome line sensor 23 is not performed within the exposure period T2 of the color line sensors 24, 25, and 26 because the vertical transfer is performed in the same period and both are performed in synchronization. For this reason, noise caused by vertical transfer on the monochrome line sensor 23 side does not wrap around the color sensor output signals mainly of the color line sensors 24, 25, and 26. Therefore, when the color mode is selected, the color image can be read with high quality using the color line sensors 24, 25, and 26. Also, the color image can be read with high resolution by the resolution variable function of the CPU 31. Further, when black line occurrence detection or correction processing is performed, the output signal CL− of the color line sensor 25 is obtained by using the output signal of the monochrome line sensor 23 having the same color separation characteristics as the color line sensor 25 corresponding to the green component. Since the OUT and the output signal BW-OUT3 of the monochrome line sensor 23 have the same output level (V4≈V1), the black stripe occurrence detection and correction processing can be performed with high accuracy by comparing both of them.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the monochrome line sensor is selected when the monochrome mode is selected by changing the exposure period of the monochrome line sensor by the exposure period variable means according to the reading color mode selected by the reading color mode selecting means. The vertical transfer of the color line sensor can be executed in the same period as the vertical transfer period of the color line sensor, and when the color mode is selected, the vertical transfer of the color line sensor can be executed in synchronization with the vertical transfer period of the monochrome line sensor. As a result, it is possible to speed up the reading of a monochrome image without degrading the reading quality of a color image or a monochrome image. As a result, it is possible to achieve both maintenance / improvement of reading quality when reading a color image and improvement of productivity when reading a monochrome image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a sensor configuration for image reading employed in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing details of a sensor configuration employed in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing an example of sensor drive timing and sensor output signal in the black and white mode.
FIG. 6 is a timing chart showing an example of sensor drive timing and sensor output signal in the color mode.
FIG. 7 is a timing chart showing another example of sensor drive timing and sensor output signal in the color mode.
FIG. 8 is a timing chart showing an example of conventional sensor driving timing and sensor output signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image reading apparatus, 8 ... Document conveyance part, 14 ... Optical scanning system, 15 ... Imaging lens, 16 ... CCD sensor, 23 ... Monochrome line sensor, 24, 25, 26 ... Color line sensor, 27A, 27B, 28A , 28B, 29A, 29B, 30A, 30B, 30C, 30D ... transfer registers, 31 ... CPU, 32 ... UI, 34,35 ... TG (timing generator), 44 ... image processing circuit

Claims (7)

カラーラインセンサと白黒ラインセンサとを有する撮像部を用いて原稿の画像を画み取る読取手段と、
前記読取手段による画像の読取色モードとして、カラー画像を読み取るときに適用されるカラーモードと白黒画像を読み取るときに適用される白黒モードのうちのいずれか一方を選択する読取色モード選択手段と、
前記読取色モード選択手段によって選択された読取色モードがカラーモード及び白黒モードのいずれであっても前記カラーラインセンサの露光周期を固定とし、前記読取色モード選択手段によって選択された読取色モードに応じて前記白黒ラインセンサの露光周期を、前記カラーラインセンサの露光周期を基準に変更する露光周期可変手段とを備え
前記露光周期可変手段は、前記選択された読取色モードがカラーモードの場合は、前記白黒ラインセンサの露光周期を前記カラーラインセンサの露光周期と同一にし、前記選択された読取色モードが白黒モードの場合は、前記白黒ラインセンサの露光周期を前記カラーラインセンサの露光周期の1/2とするように、前記白黒ラインセンサの露光周期を変更することにより、前記白黒モードの選択時には前記白黒ラインセンサの垂直転送期間と同じ期間に前記カラーラインセンサの垂直転送を実行させ、前記カラーモードの選択時には前記白黒ラインセンサの垂直転送期間と同期して前記カラーラインセンサの垂直転送を実行させる
ことを特徴とする画像読取装置。
Reading means for picking up an image of a document using an imaging unit having a color line sensor and a monochrome line sensor;
Reading color mode selection means for selecting one of a color mode applied when reading a color image and a monochrome mode applied when reading a monochrome image as the reading color mode of the image by the reading means;
Regardless of whether the reading color mode selected by the reading color mode selection unit is the color mode or the black and white mode, the exposure cycle of the color line sensor is fixed, and the reading color mode selected by the reading color mode selection unit is set. In response, the exposure cycle variable means for changing the exposure cycle of the monochrome line sensor based on the exposure cycle of the color line sensor ,
When the selected reading color mode is a color mode, the exposure cycle varying means makes the exposure cycle of the monochrome line sensor the same as the exposure cycle of the color line sensor, and the selected reading color mode is a monochrome mode. In this case, by changing the exposure cycle of the monochrome line sensor so that the exposure cycle of the monochrome line sensor is ½ of the exposure cycle of the color line sensor, the monochrome line is selected when the monochrome mode is selected. The vertical transfer of the color line sensor is executed in the same period as the vertical transfer period of the sensor, and the vertical transfer of the color line sensor is executed in synchronization with the vertical transfer period of the monochrome line sensor when the color mode is selected. A characteristic image reading apparatus.
前記白黒ラインセンサに付設される電荷転送レジスタ数を、前記カラーラインセンサに付設される1ラインセンサあたりの電荷転送レジスタ数の2倍としてなる
ことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the number of charge transfer registers attached to the monochrome line sensor is twice the number of charge transfer registers per line sensor attached to the color line sensor.
前記白黒ラインセンサの副走査方向の読取解像度と前記カラーラインセンサの副走査方向の読取解像度を、前記読取色モード選択手段によって選択された読取色モードに応じて切り換える解像度可変手段を具備する
ことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
Resolution changing means for switching the reading resolution in the sub-scanning direction of the monochrome line sensor and the reading resolution in the sub-scanning direction of the color line sensor according to the reading color mode selected by the reading color mode selection means. The image reading apparatus according to claim 1, wherein:
前記カラーラインセンサは、それぞれ異なる色分解特性を有する複数のラインセンサからなり、
前記白黒ラインセンサは、前記複数のラインセンサのうちの1つと同じ色分解特性を有する
ことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
The color line sensor comprises a plurality of line sensors each having different color separation characteristics,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the monochrome line sensor has the same color separation characteristics as one of the plurality of line sensors.
前記露光周期可変手段は、前記白黒ラインセンサに対応する1ライン周期内のクロック数を変えることにより、当該白黒ラインセンサの露光周期を変更する
ことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the exposure cycle varying unit changes the exposure cycle of the monochrome line sensor by changing the number of clocks within one line cycle corresponding to the monochrome line sensor.
前記露光周期可変手段は、前記白黒ラインセンサに対応する1ライン周期内のクロック周波数を変えることにより、当該白黒ラインセンサの露光周期を変更する
ことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the exposure cycle varying unit changes the exposure cycle of the monochrome line sensor by changing a clock frequency within one line cycle corresponding to the monochrome line sensor.
前記解像度可変手段は、前記読取色モード選択手段によって前記白黒モードが選択された場合に前記白黒ラインセンサの副走査方向の読取解像度を前記カラーラインセンサの副走査方向の読取解像度よりも高く設定し、前記読取色モード選択手段によって前記カラーモードが選択された場合に前記白黒ラインセンサの副走査方向の読取解像度を前記カラーラインセンサの副走査方向の読取解像度と同一に設定する
ことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The resolution variable means sets the reading resolution in the sub-scanning direction of the monochrome line sensor higher than the reading resolution in the sub-scanning direction of the color line sensor when the monochrome mode is selected by the reading color mode selection means. The reading resolution in the sub-scanning direction of the monochrome line sensor is set to be the same as the reading resolution in the sub-scanning direction of the color line sensor when the color mode is selected by the reading color mode selection unit. The image reading apparatus according to claim 3 .
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