JP4557474B2 - カラー信号補正回路及び画像読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー信号補正回路及び画像読取装置に関し、例えば、カラー原稿対応の複写機、画像処理複合機（プリンタ機能やＦＡＸ機能や複写機機能などを有するもの）、イメージスキャナなどの画像読取構成を有する装置に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー原稿対応の複写機などにおいては、従来、図１７に示すような１次元イメージセンサ装置（以下、３ラインＣＣＤ装置と呼ぶ）や、図１８に示すような１次元イメージセンサ装置（以下、４ラインＣＣＤ装置と呼ぶ）が適用されていた。
【０００３】
図１７において、３ラインＣＣＤ装置１−３は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の画像読取構成からなり、各画像読取構成はそれぞれ、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、２個（２チャンネル）のシフトゲート３ＲＯ及び３ＲＥ、３ＧＯ及び３ＧＥ、３ＢＯ及び３ＢＥと、２個（２チャンネル）のＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ及び４ＲＥ、４ＧＯ及び４ＧＥ、４ＢＯ及び４ＢＥと、２個（２チャンネル）のリセットゲート５ＲＯ及び５ＲＥ、５ＧＯ及び５ＧＥ、５ＢＯ及び５ＢＥと、２個（２チャンネル）のクランプ回路６ＲＯ及び６ＲＥ、６ＧＯ及び６ＧＥ、６ＢＯ及び６ＢＥと、２個（２チャンネル）のアンプ７ＲＯ及び７ＲＥ、７ＧＯ及び７ＧＥ、７ＢＯ及び７ＢＥとを有している。
【０００４】
なお、符号末尾に「Ｏ」が付与されているチャンネルの構成要素は、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂにおける奇数番目のフォトダイオードの蓄積電荷を処理するものであり、符号末尾に「Ｅ」が付与されているチャンネルの構成要素は、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂにおける偶数番目のフォトダイオードの蓄積電荷を処理するものである。
【０００５】
各フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂにはそれぞれ、図示は省略しているが、担当する原色用の色フィルタを介して、白色光を原稿に照射した際の原稿からの反射光が到達するようになされている。各フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂはそれぞれ、主走査方向に所定数のフォトダイオードが配置されており、受光光量に応じた電荷を蓄積する（光電変換する）ものである。フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを構成している各フォトダイオードの受光面積は、全て同一になされている。
【０００６】
各フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷は、ゲート制御信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂに応じて開状態になった、対応するシフトゲート３ＲＯ、３ＲＥ、３ＧＯ、３ＧＥ、３ＢＯ、３ＢＥを介して、対応するＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ、４ＲＥ、４ＧＯ、４ＧＥ、４ＢＯ、４ＢＥに移行される。
【０００７】
各ＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ、４ＲＥ、４ＧＯ、４ＧＥ、４ＢＯ、４ＢＥは、移行された蓄積電荷を、クロック信号に応じて、シリアル信号（１次元画像信号）として出力する。この際、各フォトダイオード（画素）毎の信号が他の画素に影響を与えないように、リセットゲート５ＲＯ、５ＲＥ、５ＧＯ、５ＧＥ、５ＢＯ、５ＢＥを介して、リセット処理された後に次の画素の信号が出力される。その後、各クランプ回路６ＲＯ、６ＲＥ、６ＧＯ、６ＧＥ、６ＢＯ、６ＢＥによってクランプされ、さらに、対応するアンプ７ＲＯ、７ＲＥ、７ＧＯ、７ＧＥ、７ＢＯ、７ＢＥによって増幅されて出力される。
【０００８】
図１７との同一、対応部分に同一、対応符号を付して示す図１８において、４ラインＣＣＤ装置１−４は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の画像読取構成に加え、モノクロ（Ｂ／Ｗ）用の画像読取構成を有する。
【０００９】
この従来例の場合、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用の画像読取構成は１チャンネル構成であり、モノクロ用の画像読取構成は２チャンネル構成である。
【００１０】
チャンネル数の相違などを除けば、各画像読取構成の構成要素は、上述した３ラインＣＣＤ装置１−３の場合と同様である。
【００１１】
この４ラインＣＣＤ装置１−４においても、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗを構成している各フォトダイオードの受光面積は、全て同一になされている。
【００１２】
ところで、カラー原稿対応の複写機などにおいては、原稿の読取モードとして、カラー原稿を読み取る際のカラーモードと、モノクロ原稿を読み取る際のモノクロモードとがある。
【００１３】
上述した３ラインＣＣＤ装置１−３を適用した複写機においては、カラーモードもモノクロモードも、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの光電変換構成からの出力を用いてその後の処理を行っている。すなわち、モノクロモードにおいては、得られた３原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ出力）からモノクロ信号を合成して得て、その後の処理を行っている。
【００１４】
これに対して、４ラインＣＣＤ装置１−４を適用した複写機においては、カラーモードでは３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの画像読取構成からの出力を用いてその後の処理を行い、モノクロモードではモノクロの画像読取構成からの出力を用いてその後の処理を行っている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような１次元イメージセンサ装置を適用した従来の画像読取装置は、以下のような課題を有するものであった。
【００１６】
３ラインＣＣＤ装置１−３においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの光成分を選択させる色フィルタでの光減衰を考慮して、各フォトダイオードの受光面積が大きくなされている。そのため、３ラインＣＣＤ装置１−３が大型化し、コストが高いものとなっていた。
【００１７】
これを避けようとすると、各フォトダイオードの受光面積を小さくしなければならない。受光面積を小さくした場合において、カラーモードでの副走査方向の移動速度をモノクロモードと同様にしたときには、小さい受光面積のためにカラー画質が低下する。
【００１８】
また、カラーモードにおいて、各色フィルタの特性のバラツキなどにより、カラー画質が低下（色収差）する恐れがあった。
【００１９】
さらに、３ラインＣＣＤ装置１−３を適用した画像読取装置が、原稿を走行させながら読取動作を行うものである場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ間の距離が、受光面積が大きいために大きくなっており、原稿の波打ちやしわがある箇所で画質が多少悪くなる恐れがあった。すなわち、スルーパスリード特性に多少の課題を有するものであった。
【００２０】
従来の４ラインＣＣＤ装置１−４においては、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の光電変換構成に加え、モノクロ（Ｂ／Ｗ）用の光電変換構成を有することを考慮し、各フォトダイオードの受光面積をかなり小さくしており（例えば、従来の３ラインＣＣＤ装置１−３の１／４）、その結果、４ラインＣＣＤ装置１−３全体の構成を小型、安価にしている。しかし、フォトダイオードの受光面積が小さいので、色フィルタでの光減衰と相まって、カラーモードでの画質が劣化しているという課題がある。
【００２１】
これを回避しようとすると、カラーモードでの副走査方向での読取速度を、モノクロモードでの副走査方向での読取速度より遅くすることを要し、カラー原稿の読取動作に長時間を要するという課題が生じる。また、副走査方向に原稿又は照射光学ユニット（白色光源やミラーなど）を走行させるための駆動モータとして、可変速度型の駆動モータを適用するなど、副走査方向への２速度に対応しなければならないという課題も生じる。
【００２２】
また、４ラインＣＣＤ装置１−４を適用した画像読取装置は、上述したように、フォトダイオードの受光面積が小さいので、カラースルーパスリード特性がかなり劣っているという課題も有する。
【００２３】
例えば、カラーモードでの副走査方向の速度を、モノクロモードでの副走査方向の速度と等しくした場合でのカラー画質の不十分さをデジタル画像処理などにより、補償することも考えられるが、得られた３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号を利用した処理であるので、画質の向上度合は小さい。
【００２４】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、カラー画質を一段と高めることがカラー信号補正回路及び画像読取装置を提供しようとしたものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、第１の本発明のカラー信号補正回路は、（１）１次元イメージセンサ装置からの出力信号が処理されて得られた、色成分が異なる３種類の色信号の画素データと、上記各色信号の解像度より高いモノクロ信号の画素データとが入力され、色成分が異なる３種類の色信号の画素データ、及び、モノクロ信号の画素データを、上記色信号の画素位置に対応した第１及び第２の色差信号の画素データ、並びに、上記モノクロ信号の画素位置に対応した輝度信号の画素データに変換する第１の変換手段と、（２）得られた第１及び第２の色差信号の画素データと輝度信号の画素データとを、再度、変換後の色信号の解像度が上記モノクロ信号の解像度に一致するように、上記３種類の色信号の画素データに逆変換する第２の変換手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
第２の本発明の画像読取装置は、原稿からの反射光を光電変換する複数の受光素子を主走査方向に配列した色成分が異なる３種類の受光素子アレイと、原稿からの反射光を光電変換する複数の受光素子を主走査方向に配列した、上記色成分用の受光素子アレイと受光素子構成が同じであるモノクロ用の受光素子アレイとを有する１次元イメージセンサ装置を備えたものであって、（１）上記１次元イメージセンサ装置に対し、モノクロ信号の副走査方向の解像度が色信号の解像度より高くなるタイミング信号を与えるタイミング発生回路と、（２）第１の本発明のカラー信号補正回路とを有することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるカラー信号補正回路及び画像読取装置の第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００２８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１において、第１の実施形態の画像読取装置１０は、１次元イメージセンサ装置１１、アナログ処理回路１２、アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１３、シェーディング補正回路１４、ライン間補正回路１５、第１の実施形態のカラー信号補正回路１６、ページメモリ１７、出力用画像処理回路１８、タイミング発生回路１９、制御部（ＣＰＵ）２０、メモリ２１、コントロールパネル２２、機構系駆動回路２３及び白色ランプ２４などを有する。
【００３０】
制御部（ＣＰＵ）２０は、メモリ２１に格納されているプログラムやデータに従い、また、メモリ２１をワーキングメモリとして用いながら、当該画像読取装置１０の全体を制御するものである。
【００３１】
コントロールパネル２２は、カラーモードやモノクロモードなどの動作モードや印刷枚数などのユーザによる入力情報などを制御部２０に与えるものである。
機構系駆動回路２３は、制御部２０の制御下で、副走査方向の移動機構などを駆動するものである。白色ランプ２４は、制御部２０の制御下で、原稿に白色光を照射するものである。
【００３２】
ここで、この第１の実施形態の場合、副走査方向の移動機構における移動速度は、カラーモードでもモノクロモードでも同一であり、機構系駆動回路２３は、カラーモードとモノクロモードとを区別することなく駆動動作する。
【００３３】
タイミング発生回路１９は、制御部２０の制御下で、１次元イメージセンサ装置１１、アナログ処理回路１２、アナログ／デジタル変換回路１３、シェーディング補正回路１４、ライン間補正回路１５、カラー信号補正回路１６、ページメモリ１７などに対するタイミング信号を生成して与えるものである。
【００３４】
１次元イメージセンサ装置１１は、図２に示すような構成を備え、後述するように、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂについてはそれぞれ１チャンネル、モノクロについては２チャンネルの計５チャンネルの読取信号（アナログ信号）を得てアナログ処理回路１２に出力するものである。
【００３５】
なお、カラーモードとモノクロモードとが時間的に完全に切り分けられていることに応じ、従来、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの出力ラインと、モノクロの出力ラインとを選択して（切り替えて）アナログ処理回路に入力させ、アナログ処理回路以降の処理系の一部回路をカラーモードとモノクロモードとで共用させるものもあったが、この第１の実施形態は、１次元イメージセンサ装置１１からの５チャンネルの読取信号（アナログ信号）が並列してアナログ処理回路１２に入力される。
【００３６】
アナログ処理回路１２は、５チャンネル構成でなり、１次元イメージセンサ装置１１からの読取信号（アナログ信号）をデジタル信号へ変換するのに適した信号にするアナログ処理を行う。各チャンネルの構成はそれぞれ、従来と同様に、カップリングコンデンサ、ＣＤＳ回路（又はサンプルホールド回路）、ゲインアンプ、オフセット除去回路などのレベルシフトしたり、ノイズ成分を除去したり、増幅したりするなどの各要素から構成されている。
【００３７】
アナログ／デジタル変換回路１３は、アナログ処理回路１２から出力された３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの読取信号や、モノクロの読取信号をデジタル信号に変換してシェーディング補正回路１４に与えるものである。なお、モノクロの２チャンネル（の読取信号）は、後述するようにフォトダイオードアレイの奇数番目のフォトダイオードからのチャンネルと、フォトダイオードアレイの偶数番目のフォトダイオードからのチャンネルとになっており、このアナログ／デジタル変換回路１３において、各チャンネルの読取信号がデジタル信号に変換された後、１系統の読取信号にまとめられる。
【００３８】
シェーディング補正回路１４は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂやモノクロのデジタル信号に対し、フォトダイオード毎の感度ばらつきや、白色ランプ２４の照明むら（特に主走査方向の照明むら）などを補正してライン間補正回路１５に与えるものである。
【００３９】
ライン間補正回路１５は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイや、モノクロ用のフォトダイオードアレイの副走査方向の位置の相違などを考慮して、シェーディング補正回路１４からの出力信号に対して、副走査方向に３原色Ｒ、Ｇ、Ｂやモノクロのラインを一致させた際の信号に変換して、カラー信号補正回路１６に与えるものである。
【００４０】
ここで、第１の実施形態の場合、ライン間補正回路１５は、後述するように、１次元イメージセンサ装置１１から、カラーの出力（Ｒ出力、Ｇ出力、Ｂ出力）が１回（１ライン分）なされる間に、モノクロの出力（Ｂ／Ｗ出力１及びＢ／Ｗ出力２）が２回（２ライン分）なされるので、カラーの出力に対して、副走査方向のライン数（解像度）を２倍にする補間処理も行う。この補間処理としては、例えば、上下２ラインの信号の平均をその中間の位置（仮想位置）のラインの信号にすることを適用できる。
【００４１】
カラー信号補正回路１６は、この第１の実施形態の画像読取装置１０で始めて導入されたものである。
【００４２】
カラー信号補正回路１６は、カラーモードで機能するものであり、ライン間補正回路１５からのモノクロの出力信号の情報を利用して、ライン間補正回路１５からの３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの出力信号が有する解像度を高めた３原色信号（カラー信号）に変換するものである。例えば、３００ｄｐｉのカラー信号を６００ｄｐｉのカラー信号に変換する。なお、カラー信号補正回路１６の詳細については後述する。
【００４３】
ページメモリ１７は、読取原稿の画像信号を記憶するものである。カラーモードにおいては、カラー信号補正回路１６が処理した後の画像信号（カラー信号）を記憶する。また、モノクロモードにおいては、ライン間補正回路１５から出力され、カラー信号補正回路１６をそのまま通過した画像信号（モノクロ信号）を記憶する。
【００４４】
出力用画像処理回路１８は、カラー信号補正回路１６から直接与えられた画像信号や、ページメモリ１７に一旦格納され、ページメモリ１７から読み出された画像信号を、当該画像読取装置１０からの出力形式などに応じて画像処理するものである。例えば、当該画像読取装置１０がイメージスキャナに設けられている場合には、外部のパソコンやプリンタに与えるように画像信号を処理する。また例えば、当該画像読取装置１０がカラー対応の複写機に搭載されている場合であれば、感光ドラムへの潜像を形成させる光学系を駆動し得るような画像処理が実行される。
【００４５】
図２は、第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置１１の詳細構成を示すブロック図であり、上述した従来例に係る図３０及び図３１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。なお、図２に示す１次元イメージセンサ装置１１の全体が、例えば１チップとして実現されている。
【００４６】
図２において、１次元イメージセンサ装置１１は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の画像読取構成と、モノクロ用の画像読取構成とからなる。
【００４７】
３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用の画像読取構成はそれぞれ、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、シフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと、アンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂとを有する。
【００４８】
また、モノクロ用の画像読取構成は、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗと、２個（２チャンネル）のシフトゲート３Ｂ／ＷＯ及び３Ｂ／ＷＥと、２個のＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＯ及び４Ｂ／ＷＥと、２個のリセットゲート５Ｂ／ＷＯ及び５Ｂ／ＷＥと、２個のクランプ回路６Ｂ／ＷＯ及び６Ｂ／ＷＥと、２個のアンプ７Ｂ／ＷＯ及び７Ｂ／ＷＥとを有する。
【００４９】
シフトゲート３Ｂ／ＷＯ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＯ、リセットゲート５Ｂ／ＷＯ、クランプ回路６Ｂ／ＷＯ及びアンプ７Ｂ／ＷＯは、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗにおける奇数番目のフォトダイオードの蓄積電荷を処理するものであり、シフトゲート３Ｂ／ＷＥ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＥ、リセットゲート５Ｂ／ＷＥ、クランプ回路６Ｂ／ＷＥ及びアンプ７Ｂ／ＷＥは、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗにおける偶数番目のフォトダイオードの蓄積電荷を処理するものである。
【００５０】
なお、フォトダイオードアレイ、シフトゲート、ＣＣＤアナログシフトレジスタ、リセットゲート、クランプ回路及びアンプの機能については、従来と同様である。
【００５１】
３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及びモノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗは、主走査方向の位置が揃えて配置されていると共に、副走査方向には、図３に示すように、各フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗのセンターライン（１点鎖線で図示）間の間隔が読取りピッチの整数倍になるように配置されている。
【００５２】
３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及びモノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの各フォトダイオードの受光面は例えば正方形状になされている。
【００５３】
この第１の実施形態の場合、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの各フォトダイオードの受光面積に対して、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの各フォトダイオードの受光面積が１／４になされている。なお、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの各フォトダイオードの受光面積は同一である。３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードの受光面は、モノクロ用のフォトダイオードの受光面に比較して、主走査方向及び副走査方向共に２倍の長さに選定されている。従って、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗのフォトダイオード数は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのフォトダイオード数の２倍となっている。
【００５４】
また、上述したタイミング発生回路１９から１次元イメージセンサ装置１１に与えられるタイミング信号は、例えば、以下のようになっている。
【００５５】
３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のシフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに与えられ、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに移行させることを指示するシフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂは同一のものとなっている。これに対して、モノクロ用の２個のシフトゲート３Ｂ／ＷＯ及び３Ｂ／ＷＥに共通に与えられ、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの蓄積電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＯ及び４Ｂ／ＷＥに移行させることを指示するシフト指令信号ＳＨ−Ｂ／Ｗは、上述した３原色用のシフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂの１／２の周期のものとなっている（後述する図７参照）。
【００５６】
これに対して、ＣＣＤアナログシフトレジスタから、蓄積電荷をシリアルに取り出すためのクロック信号は、全てのＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／ＷＯ及び４Ｂ／ＷＥに共通なものとなっている（後述する図７参照）。
【００５７】
以上のような１次元イメージセンサ装置１１の構成、及び、１次元イメージセンサ装置１１へ与えるタイミング信号の構成により、１次元イメージセンサ装置１１からのモノクロに係る出力信号（Ｂ／Ｗ出力１及びＢ／Ｗ出力２）の解像度が、主走査方向及び副走査方向共に、カラーに係る出力信号（Ｒ出力、Ｇ出力、Ｂ出力）の解像度の２倍になっている。
【００５８】
例えば、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗのフォトダイオード数（画素数）が７５００個の場合であれば、図４のイメージ図に示すように、Ｒ出力、Ｇ出力、Ｂ出力として１〜３７５０番目のフォトダイオードの蓄積電荷が順次出力されているときに、Ｂ／Ｗ出力１として、１、３、…、７４９９番目（奇数番目）のフォトダイオードの蓄積電荷が順次出力されると共に、Ｂ／Ｗ出力２として、２、４、…、７５００番目（偶数番目）のフォトダイオードの蓄積電荷が並行して順次出力される。なお、モノクロ用のシフト指令信号ＳＨ−Ｂ／Ｗが、３原色用のシフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂの１／２の周期となっているので、Ｂ／Ｗ出力１及びＢ／Ｗ出力２が蓄積電荷の有効な出力となっているときに、Ｒ出力、Ｇ出力、Ｂ出力がなにも出力していない周期も生じる。
【００５９】
図５は、第１の実施形態のカラー信号補正回路１６の詳細構成を示すブロック図であり、図６は、このカラー信号補正回路１６の処理の概要説明図である。
【００６０】
図５において、カラー信号補正回路１６は、ＣｒＣｂ算出回路３０、ＲＧＢ解像度補正回路３１、パラメータ保存メモリ３２、２個の１画素遅延バッファ３３及び３４、並びに、データセレクタ３５を有する。
【００６１】
上述したライン間補正回路１５の機能により、カラー信号補正回路１６には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すような関係にあるモノクロ画素データＫ（ｉ，ｊ）と、３原色画素データＲ（ｋ，ｊ）、Ｇ（ｋ，ｊ）、Ｂ（ｋ，ｊ）とが、原稿に対するラスタスキャン状に入力される。この補正前においては、副走査方向の画素数（ライン数）はモノクロとカラーで同じであるが、主走査方向の画素数は、モノクロがカラーの２倍であるので、３原色画素データＲ（ｋ，ｊ）、Ｇ（ｋ，ｊ）、Ｂ（ｋ，ｊ）が入力されているときには、モノクロについては、Ｋ（２ｋ，ｊ）及びＫ（２ｋ＋１，ｊ）が入力される。
【００６２】
ＣｒＣｂ算出回路３０及び一方の１画素遅延バッファ３３は、（１）式〜（４）式に示すＹＣｒＣｂ変換を行うものである。すなわち、輝度信号（Ｙ）、第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）及び第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）に変換するものである。
【００６３】
Ｙ（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ） …（１）
Ｙ（２ｋ＋１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ＋１，ｊ） …（２）
Ｃｒ（ｋ，ｊ）＝ａr0Ｒ（ｋ，ｊ）＋ａg0Ｇ（ｋ，ｊ）＋ａb0Ｂ（ｋ，ｊ） …（３）
Ｃｂ（ｋ，ｊ）＝ａr1Ｒ（ｋ，ｊ）＋ａg1Ｇ（ｋ，ｊ）＋ａb1Ｂ（ｋ，ｊ） …（４）
モノクロ信号Ｋはそのまま輝度信号Ｙとして扱うことができるので、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ＋１，ｊ）を（２）式に従う輝度信号Ｙ（２ｋ＋１，ｊ）として、ＲＧＢ解像度補正回路３１に入力することができ、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ，ｊ）を１画素遅延バッファ３３を介して１画素期間だけ遅延させることで（１）式に従う輝度信号Ｙ（２ｋ，ｊ）をＲＧＢ解像度補正回路３１に入力することができる。
【００６４】
第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）や第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）は、周知のように、また、（３）式及び（４）式に示したように、輝度信号がなくても、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号から形成することができ、ＣｒＣｂ算出回路３０は、パラメータ保存メモリ３２に格納されているパラメータａr0、ａg0、ａb0、ａr1、ａg1、ａb1を用いて、（３）式及び（４）式の演算を実行することにより、第１の色差信号の画素データＣｒ（ｋ，ｊ）及び第２の色差信号の画素データＣｂ（ｋ，ｊ）を得てＲＧＢ解像度補正回路３１に入力する。
【００６５】
ＲＧＢ解像度補正回路３１は、（５）式〜（１０）式に従う、ＲＧＢ逆変換を実行して、主走査方向への解像度（画素数）を高めた３原色Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を得るものである。
【００６６】
Ｒ’（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂr0Ｃｒ（ｋ，ｊ） …（５）
Ｇ’（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ）
＋ｂr1Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂb1Ｃｒ（ｋ，ｊ） …（６）
Ｂ’（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂb0Ｃｒ（ｋ，ｊ） …（７）
Ｒ’（２ｋ＋１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ＋１，ｊ）＋ｂr0Ｃｒ（ｋ，ｊ）…（８）
Ｇ’（２ｋ＋１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ＋１，ｊ）
＋ｂr1Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂb1Ｃｒ（ｋ，ｊ） …（９）
Ｂ’（２ｋ＋１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ＋１，ｊ）＋ｂb0Ｃｒ（ｋ，ｊ）…（１０）
周知のように、輝度信号（Ｙ＝Ｋ）、第１の色差信号（Ｃｒ）及び第２の色差信号（Ｃｂ）を３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に変換することができる。この第１の実施形態においては、輝度信号（Ｙ＝Ｋ）の主走査方向の画素数が第１の色差信号（Ｃｒ）及び第２の色差信号（Ｃｂ）の主走査方向の画素数の倍であることを利用し、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における主走査方向の画素数を、変換前の輝度信号（Ｙ＝Ｋ）と同じ画素数にするようにしている。
【００６７】
上述した（５）式〜（７）式は、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における偶数番目に画素位置のデータの算出式であり、上述した（８）式〜（１０）式は、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における奇数番目に画素位置のデータの算出式であり、ＲＧＢ解像度補正回路３１は、これら（５）式〜（１０）式を、パラメータ保存メモリ３２に格納されているパラメータｂr0、ｂr1、ｂb0、ｂb1を用いてほぼ並列に演算する。
【００６８】
ＲＧＢ解像度補正回路３１は、（５）式〜（７）式に従って得られた偶数番目に画素位置の３原色信号Ｒ’（２ｋ，ｊ）、Ｇ’（２ｋ，ｊ）、Ｂ’（２ｋ，ｊ）をデータセレクタ３５に第１の選択入力として与えると共に、（８）式〜（１０）式に従って得られた奇数番目に画素位置の３原色信号Ｒ’（２ｋ＋１，ｊ）、Ｇ’（２ｋ＋１，ｊ）、Ｂ’（２ｋ＋１，ｊ）を、１画素遅延バッファ３４を介して１画素期間だけ遅延させて、データセレクタ３５に第２の選択入力として与える。なお、図５は、カラーモードにおいても、輝度信号、すなわち、モノクロ信号Ｋ（２ｋ，ｊ）、Ｋ（２ｋ＋１，ｊ）をカラー信号補正回路１６から出力する場合を示している。
【００６９】
データセレクタ３５は、タイミング発生回路１９からの主走査方向の画素位置の奇偶の識別信号（図５ではＯｄｄ／Ｅｖｅｎ画素識別信号と表記）に応じ、奇数番目ではＲ’（２ｋ＋１，ｊ）、Ｇ’（２ｋ＋１，ｊ）、Ｂ’（２ｋ＋１，ｊ）を選択し、偶数番目ではＲ’（２ｋ，ｊ）、Ｇ’（２ｋ，ｊ）、Ｂ’（２ｋ，ｊ）を選択して出力するものである。
【００７０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の画像読取装置１０の動作を説明する。以下では、カラーモードでの動作を中心に説明する。
【００７１】
図１に示す画像読取装置１０において、制御部２０は、コントロールパネル２２から、カラーモードでの原稿読取りが指示されると、白色ランプ２４を点灯させたり、機構系駆動回路２３によって読取機構系を駆動させたりすると共に、タイミング発生回路１９を介して間接的に又は直接的に、１次元イメージセンサ装置１１、アナログ処理回路１２、アナログ／デジタル変換回路１３、シェーディング補正回路１４、ライン間補正回路１５、カラー信号補正回路１６、ページメモリ１７などの電気処理系を起動させたりする。
【００７２】
なお、読取機構系における副走査方向の移動速度は、カラーモードの場合も、モノクロモードの場合と同一である。
【００７３】
タイミング発生回路１９は、１次元イメージセンサ装置１１に対しては、図７及び図８のタイミングチャートに示すようなシフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗやクロック信号やリセット信号やクランプ信号を与える。
【００７４】
１次元イメージセンサ装置１１において、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに光電変換により蓄積された電荷は、シフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂに従い、シフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを介してＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに移行され、クロック信号に従って、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが次の光電変換、電荷蓄積している期間内で、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂからシリアルに出力され、その後、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、アンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを順次介して、アナログ処理回路１２に与えられる。
【００７５】
ここで、図８に示すように、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂには、クロック信号の有意パルス期間の前半期間でリセット信号が与えられ、画素間の信号が確実に切り分けられ、また、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂには、クロック信号の有意パルス期間の後半期間でクランプ信号が与えられ、読み出された画素信号をクランプする。
【００７６】
これに対して、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗに光電変換により蓄積された電荷は、シフト指令信号ＳＨ−Ｂ／Ｗに従い、シフトゲート３Ｂ／ＷＯ、３Ｂ／ＷＥを介して奇数画素及び偶数画素用の各ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＯ、４Ｂ／ＷＥに移行され、クロック信号に従って、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗが次の光電変換、電荷蓄積している期間内で、各ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｂ／ＷＯ、４Ｂ／ＷＥからシリアルに出力され、その後、それぞれ、リセットゲート５Ｂ／ＷＯ、５Ｂ／ＷＥ、クランプ回路６Ｂ／ＷＯ、６Ｂ／ＷＥ、アンプ７Ｂ／ＷＯ、７Ｂ／ＷＥを順次介して、アナログ処理回路１２に与えられる。
【００７７】
ここで、シフト指令信号ＳＨ−Ｂ／Ｗは、３原色用のシフト指令信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂの１／２の周期のものとなっているので、図７に示すように、１次元イメージセンサ装置１１から、モノクロ出力（Ｂ／Ｗ出力１及びＢ／Ｗ出力２）が、副走査方向に２ライン分だけ出力されているときに、カラー出力（Ｒ、Ｇ、Ｂ出力）は、副走査方向に１ライン分だけ出力される。
【００７８】
以上のようにして１次元イメージセンサ装置１１から出力された３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの出力信号や、モノクロの２チャンネルの信号は、アナログ処理回路１２において、レベルシフトやノイズ除去や増幅などが施された後、アナログ／デジタル変換回路１３において、デジタル信号に変換される。なお、モノクロの２チャンネルの信号は、アナログ／デジタル変換回路１３において、デジタル信号に変換されるだけでなく、１チャネルの信号への統一も行われる。その後、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル信号）及びモノクロ信号（デジタル信号）は、シェーディング補正回路１４において、照明むらなどに対するシェーディング補正がなされてライン間補正回路１５に与えられる。
【００７９】
シェーディング補正回路１４からの出力信号は、ライン間補正回路１５において、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイや、モノクロ用のフォトダイオードアレイの副走査方向の位置の相違などが考慮されて、副走査方向に３原色Ｒ、Ｇ、Ｂやモノクロのラインを合わせた際の信号に変換され、さらに、カラー信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）については、副走査方向に倍密度の信号に変換されてカラー信号補正回路１６に与えられる。
【００８０】
カラー信号補正回路１６においては、上述したように、入力されたカラー信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びモノクロ信号（Ｋ）に対するＹＣｒＣｂ変換、その変換後の信号に対するＲＧＢ逆変換処理を行い、ライン間補正回路１５からの３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの出力信号が有する解像度を副走査方向に高めた（２倍にした）３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号（カラー信号）を得る。
【００８１】
このようなカラー信号は、ページメモリ１７に一旦格納された後読み出されて、又は、直接、出力用画像処理回路１８に与えられ、出力形式などに応じた画像処理が施されて、当該画像読取装置１０から出力される。
【００８２】
なお、モノクロモードでの画像読取動作は、１次元イメージセンサ装置１１から、カラー信号が出力されていても、モノクロ信号に対する処理系だけを有効に機能させれば良い。
【００８３】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態のカラー信号補正回路１６やそれを適用した画像読取装置１０によれば、以下の効果を奏することができる。
【００８４】
第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置１１においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの光成分を選択させる色フィルタでの光減衰を考慮しても、各フォトダイオードの受光面積が大きくなされているため、階調が良好であることを期待できる。
【００８５】
カラー用の各フォトダイオードの受光面積が大きくても、カラー用の各フォトダイオードアレイの蓄積電荷の取り出し構成は１チャンネル構成であると共に、モノクロ用の各フォトダイオードの受光面積は小さいので、１次元イメージセンサ装置１１の小型化し、低コスト化が期待できる。
【００８６】
また、カラー用の各フォトダイオードの受光面積が大きいので、カラーモードでの副走査方向の速度を、モノクロモードでの副走査方向の速度に等しくして処理させてもカラー画質の低下を最低限にすることができる。このこと（単一速度）は、副走査方向の移動機構やその駆動回路などを簡易にできることを意味する。
【００８７】
このような同一速度のための画質低下は、ライン間補正回路１５やカラー信号補正回路１６による補正処理により補償することができ、カラー画質を十分なものとすることができる。
【００８８】
特に、カラー信号補正回路１６は、カラー信号の補正（主走査方向の高解像化）に、それより解像度が高いモノクロ信号の情報を利用するという新規なアイデアによっており、既存のカラー信号の補正技術より、補正によるカラー画質の向上が大きい。
【００８９】
さらにまた、カラー用の各フォトダイオードの受光面積が大きく、しかも、上述したカラー信号補正回路１６による補正処理を行っているので、カラースルーパスリード特性の向上も期待できる。
【００９０】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるカラー信号補正回路及び画像読取装置の第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。以下、第２の実施形態のカラー信号補正回路及び画像読取装置を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９１】
図９は、第２の実施形態で適用している１次元イメージセンサ装置１１の構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る上述した図２との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００９２】
第２の実施形態に係る１次元イメージセンサ装置１１も、画像読取装置１０の全体に対する位置は、第１の実施形態のものと同様に、上述した図１に示した位置である。
【００９３】
第２の実施形態で適用されている１次元イメージセンサ装置１１において、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂも、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗも、主走査方向のフォトダイオード数（画素数）は同一になされており、各フォトダイオードの受光面の主走査方向の長さは等しくなされている。
【００９４】
これに対して、４種類のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗにおける各フォトダイオードの受光面の副走査方向の長さは異なっている。すなわち、副走査方向の長さは、色フィルタ（図示せず）の透過特性を含め、各フォトダイオードの受光面（受光部）の感度と、以下の点が考慮されて選定されている。
【００９５】
この第２の実施形態の場合、タイミング発生回路１９（図１参照）からのゲート制御信号は、モノクロのゲート制御信号ＳＨ−Ｂ／Ｗが２回生じる毎に、３原色のゲート制御信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂが１回生じるようになっている。すなわち、モノクロ信号を副走査方向に２ライン分得る間に、カラー信号を副走査方向に１ライン分得るようになされている。このような光電変換、電荷蓄積時間の相違をもフォトダイオードの感度に加えて考慮して、各原色信号に係るフォトダイオードの受光面の副走査方向の長さが選定されている。
【００９６】
図９に示す例は、モノクロには色フィルタが設けられていないのでモノクロが最も感度が良く、そのため、モノクロのフォトダイオードの受光面における副走査方向の長さが最も短くなっており、他は、感度の良い順（一例である）である、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）の順に副走査方向の長さが最も短くなっている。
【００９７】
以上のように、４種類のフォトダイオードの副走査方向の長さは異なっているが、この１次元イメージセンサ装置１１においても、副走査方向に、図１０に示すように、各フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗのセンターライン（１点鎖線で図示）間の間隔が読取りピッチの整数倍になるように配置されている。
【００９８】
また、この１次元イメージセンサ装置１１においては、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのフォトダイオード数（画素数）がモノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗのフォトダイオード数（画素数）に等しいので、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの蓄積電荷の出力構成と同様に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷の出力構成も、奇数番目及び偶数番目のフォトダイオード毎の２チャンネル構成を採用している。
【００９９】
すなわち、各原色信号に関し、２チャンネルのシフトゲート３ＲＯ、３ＧＯ、３ＢＯ、３ＲＥ、３ＧＥ、３ＢＥ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ、４ＧＯ、４ＢＯ、４ＲＥ、４ＧＥ、４ＢＥ、リセットゲート５ＲＯ、５ＧＯ、５ＢＯ、５ＲＥ、５ＧＥ、５ＢＥ、クランプ回路６ＲＯ、６ＧＯ、６ＢＯ、６ＲＥ、６ＧＥ、６ＢＥ、及び、アンプ７ＲＯ、７ＧＯ、７ＢＯ、７ＲＥ、７ＧＥ、７ＢＥが設けられている。
【０１００】
図１１は、第２の実施形態での１次元イメージセンサ装置１１の動作を示すタイミングチャートである。
【０１０１】
タイミング発生回路１９（図１参照）から１次元イメージセンサ装置１１に与えられる、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のゲート制御信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂは、モノクロ用のゲート制御信号ＳＨ−Ｂ／Ｗの周期の２倍の周期を有するものであり、また、図９に示したように、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ、４ＧＯ、４ＢＯ、４ＲＥ、４ＧＥ、４ＢＥに対するクロックは共通なものである。
【０１０２】
そのため、ある副走査ラインのタイミングでは、カラー及びモノクロについて同様なタイミングで２チャンネルの信号（Ｂ／Ｗ出力１、Ｂ／Ｗ出力２、Ｒ出力１、Ｒ出力２、Ｇ出力１、Ｇ出力２、Ｂ出力１、Ｂ出力２）が並列に出力され、次の副走査ラインのタイミングでは、モノクロについてのみ２チャンネルの信号（Ｂ／Ｗ出力１、Ｂ／Ｗ出力２）が並列に出力され、以下、このような出力パターンが繰り返し実行される。
【０１０３】
この第２の実施形態の画像読取装置１０において、アナログ処理回路１２以降の読取画像信号の処理系の動作は、第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、以下の点が異なっている。
【０１０４】
アナログ処理回路１２及びアナログ／デジタル変換回路１３は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号に関して２チャンネルの処理系を有し、アナログ／デジタル変換回路１３は、変換された２チャンネルの各原色信号を、フォトダイオードの配置順番を考慮して１チャンネルの原色信号に統合する。アナログ処理回路１２及びアナログ／デジタル変換回路１３におけるモノクロ信号に対する処理は、第１の実施形態と同様である。
【０１０５】
また、ライン間補正回路１５は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイや、モノクロ用のフォトダイオードアレイの副走査方向の位置の相違などを考慮して、シェーディング補正回路１４からの出力信号に対して、副走査方向に３原色Ｒ、Ｇ、Ｂやモノクロのラインを一致させた際の信号に変換して出力する。
【０１０６】
上述したように、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号とモノクロ信号とで、副走査方向のライン数（解像度）が異なる場合には、ライン間補正回路１５で、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号について、副走査方向に倍密度にする変換を行うことも考えられるが、この第２の実施形態では、カラー信号補正回路１６によって、副走査方向に倍密度にする変換を行うこととしている。
【０１０７】
第２の実施形態のカラー信号補正回路１６は、モノクロ信号の情報を利用して、カラー信号（３原色信号）の副走査方向の解像度（ライン数）を高めようとしたものである。
【０１０８】
図１２は、第２の実施形態のカラー信号補正回路１６の詳細構成を示すブロック図であり、図１３は、このカラー信号補正回路１６の処理の概要説明図である。なお、図１２において、第１の実施形態に係る図５との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【０１０９】
図１２において、第２の実施形態のカラー信号補正回路１６は、ＣｒＣｂ算出回路３０、ＲＧＢ解像度補正回路３１、パラメータ保存メモリ３２、ラインメモリ３６、及び、データセレクタ３５を有する。
【０１１０】
ここで、第２の実施形態のライン間補正回路１５は、カラー信号補正回路１６に、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すような関係にあるモノクロ画素データＫ（ｉ，２ｋ）及びＫ（ｉ，２ｋ＋１）、３原色画素データＲ（ｉ，ｋ）、Ｇ（ｉ，ｋ）、Ｂ（ｉ，ｋ）とを並行して入力する。
【０１１１】
なお、モノクロ画素データについて、２ライン分Ｋ（ｉ，２ｋ）及びＫ（ｉ，２ｋ＋１）の同時入力をライン間補正回路１５内のラインメモリ１５Ａの機能で行う場合を図１２は示しているが、カラー信号補正回路１６にそれに該当するラインメモリを設けて２ライン分のモノクロ画素データＫ（ｉ，２ｋ）及びＫ（ｉ，２ｋ＋１）を得るようにしても良い。
【０１１２】
ＣｒＣｂ算出回路３０は、５種類の入力画素データと、パラメータ保存メモリ３２に記憶されているパラメータａr0、ａg0、ａb0、ａr1、ａg1、ａb1を用いて、（１１）式〜（１４）式に示すＹＣｒＣｂ変換を行うものである。
【０１１３】
Ｙ（ｉ，２ｋ）＝Ｋ（ｉ，２ｋ） …（１１）
Ｙ（ｉ，２ｋ＋１）＝Ｋ（ｉ，２ｋ＋１） …（１２）
Ｃｒ（ｉ，ｋ）＝ａr0Ｒ（ｉ，ｋ）＋ａg0Ｇ（ｉ，ｋ）＋ａb0Ｂ（ｉ，ｋ）…（１３）
Ｃｂ（ｉ，ｋ）＝ａr1Ｒ（ｉ，ｋ）＋ａg1Ｇ（ｉ，ｋ）＋ａb1Ｂ（ｉ，ｋ）…（１４）
ＲＧＢ解像度補正回路３１は、パラメータ保存メモリ３２に格納されているパラメータｂr0、ｂr1、ｂb0、ｂb1を用いて、（１５）式〜（２０）式に従う、ＲＧＢ逆変換を実行して、副走査方向への解像度（画素数）を高めた（２倍にした）３原色Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を得るものである。
【０１１４】
Ｒ’（ｉ，２ｋ）＝Ｋ（ｉ，２ｋ）＋ｂr0Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（１５）
Ｇ’（ｉ，２ｋ）＝Ｋ（ｉ，２ｋ）
＋ｂr1Ｃｒ（ｉ，ｋ）＋ｂb1Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（１６）
Ｂ’（ｉ，２ｋ）＝Ｋ（ｉ，２ｋ）＋ｂb0Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（１７）
Ｒ’（ｉ，２ｋ＋１）＝Ｋ（ｉ，２ｋ＋１）＋ｂr0Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（１８）
Ｇ’（ｉ，２ｋ＋１）＝Ｋ（ｉ，２ｋ＋１）
＋ｂr1Ｃｒ（ｉ，ｋ）＋ｂb1Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（１９）
Ｂ’（ｉ，２ｋ＋１）＝Ｋ（ｉ，２ｋ＋１）＋ｂb0Ｃｒ（ｉ，ｋ） …（２０）
周知のように、輝度信号（Ｙ＝Ｋ）、第１の色差信号（Ｃｒ）及び第２の色差信号（Ｃｂ）を３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に変換することができる。この第２の実施形態においては、輝度信号（Ｙ＝Ｋ）の副走査方向の画素数が第１の色差信号（Ｃｒ）及び第２の色差信号（Ｃｂ）の主走査方向の画素数の倍であることを利用し、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における副走査方向の画素数を、変換前の輝度信号（Ｙ＝Ｋ）と同じ画素数にするようにしている。
【０１１５】
上述した（１５）式〜（１７）式は、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における偶数ラインの画素位置のデータの算出式であり、上述した（１８）式〜（２０）式は、変換後の３原色信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’における奇数ラインの画素位置のデータの算出式である。
【０１１６】
ＲＧＢ解像度補正回路３１は、得られた偶数ラインの画素位置の３原色信号Ｒ’（ｉ，２ｋ）、Ｇ’（ｉ，２ｋ）、Ｂ’（ｉ，２ｋ）をデータセレクタ３５に第１の選択入力として与えると共に、得られた奇数ラインの画素位置の３原色信号Ｒ’（ｉ，２ｋ＋１）、Ｇ’（ｉ，２ｋ＋１）、Ｂ’（ｉ，２ｋ＋１）を、ラインメモリ３６を介して１副走査期間だけ遅延させて、データセレクタ３５に第２の選択入力として与える。なお、図１２は、カラーモードにおいても、輝度信号、すなわち、モノクロ信号Ｋ（ｉ，２ｋ）、Ｋ（ｉ，２ｋ＋１）をカラー信号補正回路１６から出力する場合を示している。
【０１１７】
データセレクタ３５は、タイミング発生回路１９からの副走査ラインの奇偶の識別信号（図１２ではＯｄｄ／Ｅｖｅｎライン識別信号と表記）に応じ、奇数ラインではＲ’（ｉ，２ｋ＋１）、Ｇ’（ｉ，２ｋ＋１）、Ｂ’（ｉ，２ｋ＋１）を選択し、偶数ラインではＲ’（ｉ，２ｋ）、Ｇ’（ｉ，２ｋ）、Ｂ’（ｉ，２ｋ）を選択して出力するものである。
【０１１８】
第２の実施形態のカラー信号補正回路やそれを適用した画像読取装置によっても、第１の実施形態のものとほぼ同様な効果を奏することができる。
【０１１９】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明によるカラー信号補正回路及び画像読取装置の第３の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明する。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１２０】
図１４は、この第３の実施形態で適用した１次元イメージセンサ装置１１の構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図２との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【０１２１】
第３の実施形態に係る１次元イメージセンサ装置１１も、画像読取装置１０全体に対する位置は、第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置１１と同様に、上述した図１に示した位置である。
【０１２２】
第３の実施形態に係る１次元イメージセンサ装置１１においては、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの主走査方向のフォトダイオード数（画素数）は、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの主走査方向のフォトダイオード数（画素数）の２／３になされており、そのため、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードの受光面の主走査方向の長さは、モノクロ用のフォトダイオードの受光面の主走査方向の長さの３／２倍になされている。例えば、主走査方向について、カラーが５０００画素（４００ｄｐｉ）、モノクロが７５００画素（６００ｄｐｉ）の画像読取装置に適用し得るものである。
【０１２３】
３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用とモノクロ用とのフォトダイオードの受光面の主走査方向の長さの相違に応じ、副走査方向についても、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードの受光面の長さがモノクロ用のものより長くなされている。
【０１２４】
なお、フォトダイオードアレイの蓄積電荷の出力構成は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用もモノクロ用も同様である。
【０１２５】
すなわち、各原色信号及びモノクロ信号に関し、１チャンネルずつのシフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、３Ｂ／Ｗ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗ、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、５Ｂ／Ｗ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、６Ｂ／Ｗ、及び、アンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ、７Ｂ／Ｗが設けられている。
【０１２６】
図１５は、第３の実施形態に係る１次元イメージセンサ装置１１の動作を示すタイミングチャートである。
【０１２７】
タイミング発生回路１９（図１参照）から１次元イメージセンサ装置１１に与えられる、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のゲート制御信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂも、モノクロ用のゲート制御信号ＳＨ−Ｂ／Ｗも同様なものであり、また、図１５に示したように、ＣＣＤアナログシフトレジスタ４ＲＯ、４ＧＯ、４ＢＯ、４ＲＥ、４ＧＥ、４ＢＥに対するクロックは共通なものである。すなわち、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用とモノクロ用とで主走査方向の解像度（画素数；フォトダイオード数）が異なるが、同時駆動を可能なようにしている。
【０１２８】
上述のように、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用とモノクロ用とでクロックを共通にしているが、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、５Ｂ／Ｗやクランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、６Ｂ／Ｗに与える制御信号を調整することにより、有効の画素領域を、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂとモノクロとで異なるように、言い換えると、解像度に応じたものにすることができる。
【０１２９】
第３の実施形態の画像読取装置１０において、アナログ処理回路１２以降の読取画像信号の処理系の動作は、第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、以下の点が異なっている。
【０１３０】
ライン間補正回路１５は、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイや、モノクロ用のフォトダイオードアレイの副走査方向の位置の相違などを考慮して、シェーディング補正回路１４からの出力信号に対して、副走査方向に３原色Ｒ、Ｇ、Ｂやモノクロのラインを一致させた際の信号に変換して出力するが、１次元イメージセンサ装置１１−９からのカラー出力とモノクロ出力の副走査方向のライン数が一致しているので、第１の実施形態とは異なり、ライン間補正回路１５は、カラーの出力に対して、副走査方向のライン数（解像度）を２倍にする補間処理は実行しない。
【０１３１】
カラー信号補正回路１６は、主走査方向について、モノクロ信号の情報を利用して、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号の解像度を高める。この場合も、ＹＣｒＣｂ変換、ＲＧＢ逆変換を順次行って解像度を高めるが、モノクロの３画素の区間とカラーの２画素の区間とが一致するので、ＲＧＢ逆変換の際には、それらを考慮して行う。
【０１３２】
例えば、図１６（Ａ）に示すようなＹ（Ｋ）、Ｃｒ、Ｃｂの場合、Ｋ１の画素位置に対する３原色Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、Ｋ１、Ｃｒ１、Ｃｂ１に対する逆変換で求め、Ｋ２の画素位置に対する３原色Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、Ｋ２、（Ｃｒ１＋Ｃｒ２）／２、（Ｃｂ１＋Ｃｂ２）／２に対する逆変換で求め、Ｋ３の画素位置に対する３原色Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、Ｋ３、Ｃｒ３、Ｃｂ３に対する逆変換で求める。
【０１３３】
第３の実施形態のカラー信号補正回路１６やそれを適用した画像読取装置１０によっても、第１の実施形態のものとほぼ同様な効果を奏することができる。
【０１３４】
（Ｄ）他の実施形態
上記説明にも、種々変形実施形態について言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【０１３５】
上記第２の実施形態は、主走査方向の長さが同じで副走査方向の長さが異なる受光面のフォトダイオードを有する複数のフォトダイオードアレイからのカラー信号と、モノクロ信号とを処理する画像読取装置に図１４に示すカラー信号補正回路を適用したものを示したが、１次元イメージセンサ装置からのカラー出力とモノクロ出力とで副走査方向のライン数が異なる場合であれば、第２の実施形態のカラー信号補正回路を広く適用することができる。
【０１３６】
例えば、１次元イメージセンサ装置として、従来の技術の項で説明した４ラインＣＣＤ装置１−４を適用し、その３原色Ｒ、Ｇ、Ｂ用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷を転送起動させるゲート制御信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂを、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの蓄積電荷を転送起動させるゲート制御信号ＳＨ−Ｂ／Ｗの周期の２倍として、１次元イメージセンサ装置（４ラインＣＣＤ装置１−４）からのカラー出力の副走査方向のライン数をモノクロ出力の副走査方向のライン数の半分にした場合にも、第２の実施形態のカラー信号補正回路を適用することができる。なお、この場合の１次元イメージセンサ装置（４ラインＣＣＤ装置１−４）の動作タイミングチャートは、上述した図１１と同様である。
【０１３７】
上記第３の実施形態では、主走査方向の画素数がモノクロ信号とカラー信号とで３：２の場合におけるカラー信号補正回路について説明したが、副走査方向のライン数がモノクロ信号とカラー信号とで３：２の場合においても、ＲＧＢ逆変換後の適宜のラインについては、変換前の複数のラインのＣｒ、Ｃｂの画素データの重み付け平均したものを利用することで、カラー信号を補正することができる。
【０１３８】
すなわち、モノクロ信号とカラー信号との主走査方向の画素数比や、モノクロ信号とカラー信号との主走査方向のライン数比が、上記実施形態以外の場合であっても、Ｃｒ、Ｃｂの画素データの重み付け平均したものを利用することなどにより、カラー信号を補正することができる。
【０１３９】
上記各実施形態の画像読取装置は、カラー原稿を読取るカラーモードでも、モノクロ原稿を読取るモノクロモードでも、副走査方向の移動速度が同じ場合を示したが、異なる場合にも、本発明を適用することができる。
【０１４０】
また、上記では、カラー信号補正回路がモノクロ信号の情報を利用して、主走査方向又は副走査方向の一方の解像度変換を行うものを示したが、主走査方向及び副走査方向の双方の解像度変換を行うようにしても良い。例えば、第１の実施形態のように、カラーのフォトダイオードの受光面がモノクロのものに対して、主走査方向及び副走査方向に２倍である場合、まず、副走査方向にモノクロ信号の情報を利用して倍密度化し（例えば第２の実施形態のカラー信号の補正方法による）、その後、主走査方向にモノクロ信号の情報を利用して倍密度化するようにしても良い。
【０１４１】
さらに、カラー信号補正回路が必要とするモノクロ信号の情報は、カラー信号を得る読取動作とは異なる読取動作で得るようにしても良い。言い換えると、原稿に対する２度読みで、モノクロ信号とカラー信号とを別個に得るようにしても良い。
【０１４２】
さらにまた、上記では、カラー信号補正回路が、ＹＣｒＣｂ変換、ＲＧＢ逆変換を順次行うものを示したが、ＹＣｒＣｂ変換用の式と、ＲＧＢ逆変換用の式とを整理して、ＹＣｒＣｂ変換及びＲＧＢ逆変換を統合して行う式を得、それに従い、ＹＣｒＣｂ変換及びＲＧＢ逆変換を統合して行うようにしても良い。なお、カラー信号補正回路は、ハードウェアで構成されていても良く、ソフトウェアで構成されていても良い。
【０１４３】
さらに、上記各実施形態では、１次元イメージセンサ装置が、カラー信号として、３原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を出力するものであったが、イエロー、シアン、マゼンタなどの他の色成分の組合せを出力するものにも、本発明を適用することができる。
【０１４４】
【発明の効果】
以上のように、第１の本発明のカラー信号補正回路によれば、１次元イメージセンサ装置から出力された、モノクロ信号の解像度より解像度が劣る色信号（カラー信号）の解像度をモノクロ信号の解像度と同程度に高めることができる。
【０１４５】
第２の本発明の画像読取装置によれば、第１の本発明のカラー信号補正回路を備えるので、色信号の読取性能がモノクロ信号の読取性能より低くても、十分な色信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置の各フォトダイオードアレイの副走査方向の配置位置の説明図である。
【図４】第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置からの出力の概要を示すタイミングチャートである。
【図５】第１の実施形態のカラー信号補正回路の構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【図７】第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置の動作を示すタイミングチャート（１）である。
【図８】第１の実施形態の１次元イメージセンサ装置の動作を示すタイミングチャート（２）である。
【図９】第２の実施形態の１次元イメージセンサ装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態の１次元イメージセンサ装置の各フォトダイオードアレイの副走査方向の配置位置の説明図である。
【図１１】第２の実施形態の１次元イメージセンサ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】第２の実施形態のカラー信号補正回路を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態の１次元イメージセンサ装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図１５】第３の実施形態の１次元イメージセンサ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】第３の実施形態のカラー信号補正回路の処理の補助説明図である。
【図１７】画像読取装置に適用されている従来の１次元イメージセンサ装置の第１例を示すブロック図である。
【図１８】画像読取装置に適用されている従来の１次元イメージセンサ装置の第２例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２…フォトダイオードアレイ、
１０…画像読取装置、
１１…１次元イメージセンサ装置、
１６…カラー信号補正回路。

Claims (3)

1. １次元イメージセンサ装置からの出力信号が処理されて得られた、色成分が異なる３種類の色信号の画素データと、上記各色信号の解像度より高いモノクロ信号の画素データとが入力され、色成分が異なる３種類の色信号の画素データ、及び、モノクロ信号の画素データを、上記色信号の画素位置に対応した第１及び第２の色差信号の画素データ、並びに、上記モノクロ信号の画素位置に対応した輝度信号の画素データに変換する第１の変換手段と、
   得られた第１及び第２の色差信号の画素データと輝度信号の画素データとを、再度、変換後の色信号の解像度が上記モノクロ信号の解像度に一致するように、上記３種類の色信号の画素データに逆変換する第２の変換手段と
   を有することを特徴とするカラー信号補正回路。
2. 上記３種類の色信号が３原色信号であることを特徴とする請求項１に記載のカラー信号補正回路。
3. 原稿からの反射光を光電変換する複数の受光素子を主走査方向に配列した色成分が異なる３種類の受光素子アレイと、原稿からの反射光を光電変換する複数の受光素子を主走査方向に配列した、上記色成分用の受光素子アレイと受光素子構成が同じであるモノクロ用の受光素子アレイとを有する１次元イメージセンサ装置を備えた画像読取装置において、
   上記１次元イメージセンサ装置に対し、モノクロ信号の副走査方向の解像度が色信号の解像度より高くなるタイミング信号を与えるタイミング発生回路と、
   請求項１又は２に記載のカラー信号補正回路と
   を有することを特徴とする画像読取装置。

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