JPH02239791A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、点順次の色フィルタアレイを備えた固体撮像
素子を用いてカラー画像を読み取る画像読取装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、１枚のＣＣＤ（電荷結合素子）等の固体撮像デバ
イスを用いてカラー画像を読み取る、いわゆる単板式の
画像読取装置では、一般に色フィルタアレイを一体に備
えた固体撮像素子からなるイメージセンサを用いている
．このようなカラー画像読み取りに用いられるイメージ
センサとしてはライン状に配置された画素に点順次にＲ
（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色フィル
タが繰り返し設けられたカラーセンサが知られている．
このカラーセンサを用いる場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素
を１絵素として取り扱い、Ｒ．Ｇ，Ｂの３信号の相関か
らＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）のプ
リント濃度信号を変換出力している．そして、画像記録
装置では、このプリント濃度信号に基いて、例えば面積
階調法を用いて、Ｃ．Ｙ，Ｍのインクを重ね印刷（印字
）することにより、用紙等の記録媒体上にカラー画像を
再生していた． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来例の技術では、記録画
像の解像度は上記のＲ，Ｇ，Ｈの３画素からなる１絵素
のサイズで決定するので、固体撮像素子（例えば、ＣＣ
Ｏ）の製造上の制約で総画素数が限られると、白黒画像
読取装置（以下、スキャナと称する）に比べて３分の１
の解像度しか得られない．原稿がカラー画像の場合は解
像度が画質に及ぼす影響は比較的に小さいが、白黒の文
字原稿を読む場合には、解像度の影響が大きい．また、
小型化，低価格化が重要な課題になるカラーハンディス
キャナにおいては、もともと解像度が低いので、とくに
白黒文字を読み取った際の画質の低下が著しく感じられ
るという問題があった． 本発明の目的は、上述のような欠点を除去し、色フィル
タアレイを備えた固体撮像素子を用いて、白黒文字原稿
等のモノクロ画像を読み取る際の解像度が上がり、画質
の向上が得られる画像読取装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明は、ライン状に並ぶ
画素上に点順次にＲ（レッド》，Ｇ（グリーン），Ｂ（
ブルー）のカラーフィルタが配置された固体撮像デバイ
スと、固休撮像デバイスから供給されるＲ，Ｇ，Ｂの各
信号を相関的に処理してＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ）
，Ｙ（イエロー）の色データに変換する第１変換手段と
、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号を独立的に処理して３つの濃度デ
ータに変換する第２変換手段とを備えたことを特徴とす
る。

［作　用］ 本発明は、固体画像デバイスから供給されるＲ，Ｇ，Ｂ
信号を独立的に３つの濃度に変換する第２変換手段によ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の信号を濃度信号として有効に
活用するようにしたので、白黒文字原稿等のモノクロ画
像を読み取る際の解像度を向上することができ、記録画
像の画質が改善される． ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
． 第１図は本発明実施例の基本構成を示す．第１図におい
て、ａはライン状に並ぶ画素上に点順次にＲ（レッド）
．Ｇ（グリーン）．Ｂ（ブルー）のカラーフィルタが配
置された固体撮像デバイスである．ｂは固体掩像デバイ
スａから供給されるＲ，Ｇ，Ｂの各信号Ｖ相関的に処理
してＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の
色データに変換する第１変換手段である。Ｃは上記のＲ
，Ｇ，Ｂの各信号を独立的に処理して３つの濃度データ
に変換する第２変換手段である。

戊ユ五工叉３』 第２図は本発明の一実施の画像読取装置（カラースキャ
ナ）の回路構成を示す． 本図において、１はＲＧＢカラーフィルタアレイ付きの
固体撮像素子（以下（，ＣＤと称する）である．ＣＣＤ
Ｉの詳細は第３図に示すように、ライン状に配された画
素の１画素毎に順次にＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ２．３．４
が付設されている．第２図において、被写体（例えば、
原稿）の画像は図示しない光学レンズ部を介してＣＣＤ
Ｉ上に結像され、ＣＣＤＩから送出されるシリアルのア
ナログ信号は増幅器５により増幅された後に＾／Ｄコン
バータ（アナログ・デジタル変換器）６に入力される。

７はリファレンス電圧制御回路であり、パルスジェネレ
ータ８の送出パルスに同期して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に設定
されたリファレンス電圧をＡ／Ｄコンバータ６に人力す
る。一般に、照明光の分光特性と、Ｒ，Ｇ，Ｂカラーフ
ィルタアレイの分光特性と、ＣＣＤＩの分光感度特性に
よって、白地（例えば、白地基準板）を読み込んだとき
のＲ，Ｇ，Ｂの出力に差が生じ、この差を補正するため
に電圧制御回路７によってＲ，Ｇ，Ｂの各々にリファレ
ンス電圧を設定している。＾／Ｄコンバータ６の出力は
４ビット（ｂｉｔ）出力、すなわち０〜１５までの１６
階調出力であり、白地を読み込んだときの出カデータが
Ｒ，Ｇ，Ｂともに“１”で出力されるように、増幅器５
のゲイン．およびリファンレンス電圧制御回路７のリフ
ァレンス電圧設定値等が決められる． Ａ／ＤコンバータでＡ／Ｄ変換されて出力される１８階
調のデジタル信号はラッチ回路９に供給される。ラッチ
回路９，１０．１１は、Ａ／Ｄコンバータ６からシリア
ルに送出されるＲ，Ｇ，Ｂ，各４ｂｉｔずつのデジタル
信号を画素毎にサンプルし、ラッチ回路ｌ２によりＲ，
Ｇ，Ｈの３画素が揃えられた信号がＲＯＭ　（リードオ
ンリメモリ）　１４およびＲＯＭ１５にそれぞれ入力さ
れる。

ＲＯＭ１４およびＲＯＭ１５はシステムコントローラ等
と称されているホスト装Ｍ（例えば、マイクロコンピュ
ータ）１Ｂからのセレクト信号ｓｓにより、チップセレ
クト信号が制御支れてそのデータ出力が選択される。セ
レクト信号Ｓ９がＬｏ胃（ロー）レベルのときにはＲＯ
Ｍ１４が選択され、セレクト信号Ｓ３が旧（ハイ）レベ
ルのと籾にＲＯ旧５が選択される．また、ＲＯＭ１４は
Ｒ，Ｇ，Ｂの各４ｂｉｔの人力信号に応じてＣ，Ｍ，Ｙ
の各３ｂｉｔ（８階調）の出力を行う色変換テーブルで
あり、通常のカラー原稿のカラー読み取りに用いられる
．また、ＲＯＭ１５は白黒文字原稿に対して用いられる
モノクロ変換テーブルであり、同様にＣ，Ｍ，Ｙの各３
ｂｉｔの出力形態でモノクロ情報（濃度情報）を出力す
る。

ホスト装置１６はカラープリントモードとモノクロプリ
ントモードの２つの記録モードをもっており、キーボー
ド１８のモード選択キー等によって上述の記録モードの
１つが使用者により指定されると、この指定のモードに
応じてセレクト信号Ｓ３をＬｏｗまたは旧に選択的に出
力するとともに、プリントの動作モードを選択する． ここで、上述のカラープリントモードは、ＲＯＭ１４に
よって色変換されたＣ，Ｍ，Ｙの各８階調のカラーデー
タをプリントするモードである．ホスト装置ｌ６では、
０〜７の各階調に応じた３×３のドットマトリクスパタ
ーンがあらかじめ内部のＲＯＭに設定されていて、ホス
ト装置１６はＲＯＭ１４から入力した階調データをその
ドットマトリクスパターンを用いて３×３のドットパタ
ーンデータに展開し、図示しない内部メモリ上に順次記
憶し、このメモリに記憶されたドットパターンデータを
基にカラープリンタ１７を駆動制御して、Ｃ，Ｍ，Ｙの
インクにより被記録媒体（例えば用紙）上にカラー画像
のカラープリントを行う．第４図は本実施例におけるカ
ラープリントそードでの階調とドットパターンの対応例
を示す。Ｃ，Ｍ，Ｙとも同じパターンを用いる． また、上述のモノクロプリントモードはＲＯＭ１５によ
って濃度変換さ汀た階調に基いて白黒データをプリント
するモードである．ホスト装置１６は上述のカラープリ
ントモードとは異なるドットバターンを用いてＲＯＭ１
５から人力した階調データをドットパターンデータに展
開し、続いてＣ，Ｍ，Ｙのパターンデータの重ね合わせ
を行い、この重ね合わされたドットパターンデータをＢ
κ（ブラック）データとして上述の図示しない内部メモ
リ上に順次記憶し、このメモリに記憶されたドットパタ
ーンデータを基にカラープリンタ１７を駆動制御してＢ
κ（ブラック）インクにより被記録媒体上に白黒画像の
モノクロプリントを行う。第５図は本実施例におけるモ
ノクロプリントモードでの階調とドットパターンの対応
例を示す。第５図に示すように、０から３１ａ調に対し
ては、Ｃ，Ｍ，Ｙ共に０ドットであり、４から７階調に
対しては、Ｃは左端３ドット，Ｍは中央３ドット，Ｙは
右端３ドットのドットパターンになっている。

また、ＲＯＭｌ５の変換テーブルの内容について説明す
ると、ＲＯＭ１５は色変換の場合とは異なって、Ｒ，Ｇ
，Ｂのそれぞれを独立的に変換するものであり、例えば
ラッチ回路ｌ２から１６階調で入力されるＲのデータに
対して単純に２分の１にする形で８階調のＣのデータを
出力する。同様にして、Ｇの入力データに対してはＭの
データを出力し、Ｂの入力データに対してはＹのデータ
を出力する。

次に、白黒原稿を読み取り、再生したときのカラープリ
ントモードとモノクロプリントモードの画像記録動作の
差異を第６図を参照して説明する。まず、第６図（Ａ）
は原稿の白黒エッジ部がＣＣＤＩ上に投影されている様
子を示したもので、Ｇ（グリーン）の色分解を行うＧフ
ィルタの中の６２からＢ（ブルー）の色分解を行うＢフ
ィルタの中の８３の画素に黒色部分がかかつている。

第６図（Ｂ）はそのときのラッチ１２から出力される各
画素のデジタル信号の波形を示したものであり、光学系
（図示しない結像レンズ）の解像度等によりエッジ部分
で多少のぼけ（なまり）が生じ、Ｒ（レッド）の色分解
を行うフィルタの中のＲ２と上述の６２の画素データが
０．１５ではなく、例えばＲ２−４，Ｇ２−１０となっ
ている．この階調データをカラープリントモードにより
ＲＯＭ１４を用いて変換したデータを並べて示したのが
第６図（Ｃ）である． 第６図（Ｃ）で示すように、２番目の絵素であるところ
の、Ｒ２，．Ｇ２，Ｂ２に着目すると、（Ｒ２，Ｇ２，
Ｂ２）−（４，１０．１５）のデータがひとかたまりと
してＲＯＭ１４で変換され、（Ｃ２　，Ｍ２　，Ｙ２）
・（０，３．７）となっている。

この変換態様は、マスキング．γ補正等の色変換に必要
な補正を施すためであって、ちなみにＲＯＭ１５で上記
と同一のデータを変換すれば単純に２分の１になり、第
６図（Ｅ）に示すように（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２）−（２，
５．７）となる カラープリントモードの指定によりＲＯＭ１４により変
換された第６図（Ｃ）に示すＣ，Ｍ，Ｙの階調データを
第４図に示したドットパターンに基いてドットパターン
データ展開し、プリンタ１７によりＣ，Ｍ，Ｙのインク
を重ね印刷した様子を第６図（Ｄ）に示す。第６図（Ｄ
）における絵素１は白、絵素３はＣ，Ｍ，Ｙのカラーイ
ンクの重ねによる減法退色により黒となっているが、絵
素２はＹ（イエロー）が全体に、また、Ｍ（マゼンタ）
が一部に印刷されているので、視覚的には全体としてオ
レンジ色に見えることになり、白黒エッジに色ぼけを生
じることになる． これに対し、モノクロプリントモードの場合は、第６図
（Ｅ）　に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に独立的に変換さ
れた階調データを第５図に示すドットパターンで展開し
、Ｃ，Ｍ，Ｙの各ドットパターンデータを重ね合わせて
Ｂκインクで印刷する。その印刷の様子を第６図（Ｆ）
に示す．第６図（Ｆ）に示すように、絵素２の中に白黒
の境界ができ、第６図（０）に示すような色ぼけを生じ
ることなく、モノクロ原稿像がモノクロで正しく再生さ
れる。

次に、ホスト装置１６内で行われるモノクロプリントモ
ードの場合のＣ，Ｍ，Ｙの各ドットパターンデータの重
ね処理について説明を加える。第６図（Ｅ）　　に示す
ようにＲＯＭ１５から出力されたＣ，Ｍ，Ｙの１６階調
のデータが第５図に示すドットパターンで展開されたと
きの記録データの例を記録ドットを１、記録しない場合
を０として第７図に示す．ホスト装置ｌ６は第７図に示
すように、モノクロプリンタモードでＣ，Ｍ，Ｙの記録
データが得られたとき、この記録データに対応する位置
のデータ、例えばＸｃとＸ　Ｍ　＋　Ｘ　Ｙを取り出し
、このＸＣ＋ＸＭ．ｘＹの論理和（ＯＲ）をとることに
より、Ｂκ（ブラック）インクで印刷すべきＸＩＩＫの
データを得る。

同様に全てのデータの論理和演算（ＯＲ演算）、すなわ
ち階調の重ね合わせを行い、この重ね合わせたデータを
Ｂκの記録データとする．このＸａκのデータに従って
プリンタ１７で記録した記録状態を示すものが第６図（
Ｆ）である。

以上説明したように、白黒文字原稿の読み取りの際に、
モノクロプリントモードを用いれば白黒エッジ部にぼけ
は生じず、またカラープリントモードの場合に比べて３
倍の解像度でモノクロ画像を再生することができる。ま
た、モノクロプリントモードの指定に応じてＲ，Ｇ，Ｂ
の信号を独立的に扱うＲＯＭ１５に切換えることにより
、濃度情報を正確に出力することができ、より忠実に自
然画像を再生することが可能となる。

Ｂ．その他の　施例 上述した本実施例では、ホスト装置の処理を共通にする
ために、モノクロプリントモードの場合でも３×３のド
ットパターンに展開し、Ｙ，Ｍ，Ｃの各ドットパターン
データの論理和（ＯＲ）をとって重ねるようにしたが，
Ｃ，Ｍ，Ｙの各々の階調データをＢＫＩ　，Ｂκ２，Ｂ
κ３として取り扱い、それぞれＩＸ３のドットパターン
を用いて展開して、Ｂκインクにより順次連ね印刷する
ようにしても、上記実施例と同様に白黒画像が再生でき
る．また、上記実施例では、ＣＣＤＩのライン方向（主
走査方向）のみに解像度を上げる場合について説明した
が、副走査方向についてデータのサンプリングピッチを
３分の１にするように、例えば図示しない逓倍回路を用
いて副走査移動量に対して図示しないエンコーダのパル
スを基にして３倍のパルスを発生するように構成し、通
常のカラープリントモードでは３倍パルスを分周して用
い、モノクロプリントモードの際には１パルス毎にサン
プルすれば主走査および副走査とも３倍の解像度になる
．すなわち、このモノクロプリントモードの場合にはカ
ラープリントモードの際の３×３マトリクスの１ドット
に対して、１データを得ることになり、カラープリント
モードのようなドット展開が不要となる． なお、上述の本発明実施例では固体撮像デバイスとして
、ＣＣＤを例示したが、本発明はこれに限定されず、Ｍ
ＯＳやＢＢＤ等の他のタイプのイメージセンサでも良い
ことは勿論である．また、本発明を実施できるプリンタ
としては、バルブジェット方式のカラーインクジェット
プリンタ（液体噴射記録装置）、熱転写式のカラープリ
ンタ、あるいは電子写真方式のレーザビームプリンタ（
ＬＢＰ）等の各種のプリンタが使用できる。

また、上述の実施例ではモノクロプリントモードでの印
刷色をＢκ（ブラック）としたが、単色であればよく、
Ｂκとは限らず、例えばＣ，Ｍ，Ｙのいずれか一色を用
いて単色画像記録を行う場合にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、固体画像デバイ
スから供給されるＲ，Ｇ．Ｂ信号を独立的に３つの濃度
に変換する第２変換手段により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の
信号を濃度信号として有効に活用するようにしたので、
白黒文字原稿等のモノクロ画像を読み取る際の解像度を
向上することができ、記録画像の画質が改善されるとい
う効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の概略回路構成を示すブロック図
、 第３図は第２図の本発明実施例のイメージセンサのカラ
ーフィルタアレイの配列状態を示す模式図、 第４図は本発明実施例におけるカラープリントモードで
のドットパターンを示す説明図、第５図は本発明実施例
におけるモノクロプリントモードでのドットパターンを
示す説明図、第６図は本発明実施例での動作内容を模式
的に示す説明図、 第７図は本発明実施例のモノクロプリントモードにおけ
るパターン重ねの状態を示す説明図である． １・・・イメージセンサ（ＣＣＤ）、 ５・・・増幅器、 ６・・・＾／Ｄコンバータ、 ９〜１２・・・ラッチ回路、 ｌ４・・・カラープリントモード用変換ＲＯＭ　，ｌ５
・・・モノクロプリントモード用変換ＲＯＭ　，１Ｂ・
・・ホスト装置、 １７・・・プリンタ． ＣＣＤ 貢カ芭伊Ｗイメーシχンサ−９力ラーフィＩレタの配列
な不丁木菓執ａ］第３図 沢方邑例１二ｈ゛１１るカラーフ゛リントモードτ′ク
ドットハ゜外冫ｔポす図第４図 Ｃ Ｍ 第 図 Ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ライン状に並ぶ画素上に点順次にＲ（レッド）、Ｇ
   （グリーン）、Ｂ（ブルー）のカラーフィルタが配置さ
   れた固体撮像デバイスと、該固体撮像デバイスから供給
   されるＲ、Ｇ、Ｂの各信号を相関的に処理してＣ（シア
   ン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色データに変
   換する第１変換手段と、 前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号を独立的に処理して３つの濃度
   データに変換する第２変換手段と を備えたことを特徴とする画像読取装置。