JPH0496472A - カラー画像読取り装置 - 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） 本発明はデジタルカラー複写機等に用いられるカラー画
像読取り装置に関し、特に、ＣＣＤリニアイメージセン
サを用いたカラー画像読取り装置に関するものである。

（発明の背景） カラー画像を再現するためには、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色の信号
処理が必要である。この場合、ＣＣＤラインを各色別に
設けると、信号処理は簡１ｊとなるが画素数が多くなり
構成が？Ｍ　ｈｔとなる。したかって、高画質を維持し
つつＣＣＤリニアセンサのｔｔ／を成を簡素化すること
が求められる。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本願発明者は第３図に示されるような構成のリ
ニアセンサを考え、実用化に向けて種々の検討を行った
。

このＣＣＤリニアセンサは、副走査方向に２ライン分の
画素列を持ち、その一方の列は緑フィルタ、もう一方の
列は赤フィルタと青フィルタが交ｒ７に配置され、各セ
ンサの列は１／２画素分ずれている。赤と青の画素が交
互となっていることによりセンサの個数を減少できる利
点がある。緑画素が１ライン分、用意されているのは、
緑が人間の１１にｌｊえる影響が強く、輝度情報の再生
精度に影響を与えるからである。

しかし、このリニアセンサは、赤および青画素と、緑画
素との間に読取り密度の違いがあり、各センサ列の出力
信号をそのまま処理したのでは再現性が劣化し、高画質
を望めない。このため、各画素の出力信号を組合わせて
１データを作成する１法を考え、その機能を実現する必
要がある。

本発明は上述した考察に基づいてなされたものであり、
その１］的は、構成を簡略化したカラーＣＣＤリニアセ
ンサを使用したカラー画像読取り装置の高画質化を達成
することにある。

（課題を解決するための手段） ＣＣＤリニアセンサの緑列と、赤および青列の出力は同
期化されて出力される。この出力に１０゜て、緑の１画
素口には赤１画素１１と青１画素１１を廓組み合わせ、
緑２画素口には、赤２画素１］と青１画素Ｌ１となるよ
うな刊合わぜてカラー画像の１１１現を行う。すなわち
、色データ作成手段は、リニアセンサの奇数行に関して
は、下記条件１にしたがって出力信号を組合わせて１つ
のデータとし、リニアセンサの偶数行に関しては下記条
件２にしたがって出力信号を組合わせて１つのデータと
するようになっている。

条件１ 緑の（２ｎ　＋　１　）番１］の画素の１１１力信号に
女・ｊシロて、赤の（ｎ−１−１）番「１と青の（ｎ　
＋　１　）番ＩＩの出力信号を組合わせて１データとす
る。但し、１１は自然数である。

条件２ 緑の２ｎ番１１の画素の出力信号に対して、赤の（ｎ　
−１−１，）番「１と青の０番［」の出力信号を糾合わ
υ−で１データとする。ただし、「］は自然数である。

また、このような組合わせによるデータ作成を実現スる
ために、緑信号のラインに２つのラッチを配置し、赤お
よび青信号のラインには各色用に２つのラッチを並列に
配置する。各ラッチには、センサの各色の画素の位置に
、トリガーエツジ（データザンブリングエッジ）が対応
したクロックを供給し、各色のデータを並列に取り出し
て合成する構成とする。

（作用） 緑の１画素にＩ（Ｇ１）、赤１画素に１（Ｒ１）。

ｔ’ｒ　１画素り、Ｉ　（Ｂ　１．　）の組合わせ゛は
第３図中で点線で示されるように、緑画素を基準として
、この緑画素を挾む赤と青の画素のデータを組合わせる
ものであり、３つの色の関係が最も簡単であり、かつ明
確に規定できるものである。また、緑画素の読取り密度
をそこなうこともない。

このような組合わせを実現するには、３つの色を時間軸
」−二で同時に存在させ、上記条件を満足する組合わせ
が成立した時点で各データを合成することが必要である
。

この場合、赤と青は交互にしか現れないため、一番遅い
青が現れるまで緑を遅延させておき、赤は、青が現れる
までその状態を保持させておき、３つの色が出揃った状
態で合成するようにする。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第３図に示すように、本実施例で使用されるＣＣＤリニ
アセンサは、緑列のセンサ１と、赤おにび青の列のセン
サ２と、ホトストレージゲ−１・３゜５と、各列の読取
り位置を合わせるだめの１ライン遅延アナログメモリ６
と、シフトゲート４，７と、赤および青用ＣＣＤシフト
レジスタ８と、線用ＣＣＤシフトレジスタ９と、出力ゲ
ート１０と、出力バッファ１１．１２とを有している。

図示されるように、赤および青の画素は交斤に配置され
、かつ、緑画素と赤および青の画素とは１７２画素ずつ
ずれて配置されている。なお、図中、８１〜Ｂ３２は黒
基準画素であり、Ｄ１〜Ｄ８はダミー無効画素である。

光学系（不図示）の走査により蓄えられた電荷の読出し
は、第４図に示されるようなタイミングで行われる。

すなわち、まず、φＳＣ２がハイレベルとなってアナロ
グメモリ６の電荷が赤および青用ＣＣＤシフトレジスタ
８に転送され、続いて、φ９とφ、０１がハイレベルと
なって、赤および青列の電荷のアナログメモ１Ｊ６への
転送と、緑列の電荷の線用ＣＣＤシフトレジスタ９への
転送が実行される。

次に、φ１およびφ２によって電荷が順次に水平方向（
左方向）にシフトされ、φ、に同期して各色の信号ｏｓ
、、ｏｓ２が出力される。Ｏ８２は１ライン前の信号と
なる。

第１図は本実施例（カラー複写機への適用例）の全体構
成を示す図である。

ＣＣＤリニアイメージセンサのシフトレジスタ８．９か
ら出力される信号は、アナログ信号処理回路１３ａ、　
ａ、１５ｂｔ）によりアナログ信号となり、続いてＡ／
Ｄ変換器１５ａ、　１５ｂでデジタルデータに変換され
る。

シェディング補正回路１９ａ、１９ｂは配光特性を均一
にするために設けられており、白黒補１１モメモリｌｅ
ａ、１６ｂと、Ｄ／Ａ変換器１７ａ、１７ｂ　、　＋８
ａ、１８Ｌ＋とを有している。初期状態で黒原稿を読ん
で各センサの出力レベルを記憶するとともに、アナログ
信号に変換して差動増幅器１４ａ、１４ｂに帰還し、常
に各センサの黒レベルとの差分を増幅させる。また、初
期状態で白原稿を読んで各センサが出力する自レベルを
記憶するとともに、その自レベルをＡ／Ｄ変換器１５ａ
、　１５ｂに基準レベルとして入力する。

この基準レベルと記憶された黒レベルとの間を所定の階
調に分割して１ビットのレベルが決まり、シエディング
補正がなされる。

Ａ／Ｄ変換器１５ａの出力経路には赤用ラッチＲＬ１と
青用ラッチＢＬＩが並列に配置され、Ａ／Ｄ変換器１５
１）の出力経路には、緑用のラッチＧＬ１とＧＬ２とが
直列に接続され、各ラッチの出力信号がカラー処理回路
２０に入力される。各ラッチとカラー処理回路２０には
、タイミングコントローラ２２から発生するクロックが
人力される。カラー処理回路２０からの処理出力を受け
、書込み系（例えば、書込み用し−ザ光源、ポリゴンミ
ラー、レンズ等からなる）２１が感光体ドラム２３に書
込みを行い、静電潜像が形成される。以ド、現像、定着
処理を紅で複写が実行される。

第２図は本実施例の要部の動作を示すタイミンクヂ１ｚ
−１・である。

線用のシフトクロックＣＬ　Ｋ　１およびＣＬ　Ｋ　２
（デユーティ１／２の同相クロック）に対し、赤用のラ
ッチクロックＣＬ　Ｋ　３は２倍の周期であり、かつ、
ハイ／ローの比が］二３となっており、青用のラッチク
ロックＣＬＫ４も同様である。たたし、ラッチクロック
ＣＬ　Ｋ　４の場合、シフトクロックＣＬ　Ｋ　１の１
周期分たけＣＬ　Ｋ　３と位相がずれている。なお、各
ラッチはり［ノックのポジティブエツジによりトリガー
される。

本回路の動作の基本は、赤と青は交！Ｔにしか現れない
ため、一番遅い青が現れるまで緑を遅延させておき、赤
は、青が現れるまでその状態を保持させておき、３つの
色が出揃った状態てザンブリングして９１１合わせ、１
つのデータを得ることである。処理画素の組合イつせは
緑画素の読取り密度をそこなうことがないように緑画素
基準とし、Ｇ１とＲ１およびＢ１、Ｇ２とＲ２およびＢ
１、Ｇ３とＲ２およびＢ２となるような紹合わせとする
。

ずなわち、時刻ｔ１に緑の１番１−１の画素（Ｇ１）と
、赤の１番目の画素（Ｒ１）と、青の１番１−１の画素
（Ｂ１）とが並立するため、この時点て処理タイミンク
クロックＣＬ　Ｋ　５をハイレベルに立上げ、カラー処
理回路２０に３つのデータＧｌ、Ｒ１゜Ｂ］を取込み、
これにより、処理の中位となる１つのデータが得られる
。

同様に、時刻ｔ２にはＧ２．Ｒ２，Ｂｌのイ１１みが得
られ、時刻ｔ３にはＧ３．Ｒ２，Ｂ２の組みが得られ、
時刻ｔ４にはＧ４．Ｒ１，Ｂ２の川みが得られる。

このような組合わせの規則を一般化すると、リニアセン
サの奇数行に関しては、緑の（２ｎ＋１）番］−１の画
素の出力信号に対して、赤の（ｎ　＋１　）番１−１と
青の（ｎ　＋　１．　）番「１の出力信号を絹合わＵ−
て１データとし、リニアセンリ゛の偶数行に関しては、
緑の２　ｎ番Ｆ＋の画素の出力信号に対して、赤の（ｎ
　＋　１．　）番１−１と青の１１番「１の出力信号を
場合わせて１データとしていることになる。

本実施例では、カラー複写機に適用した場合を説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、カラーフ
ァクシミリやカラースキャナ等にも適用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば以下の効果を得るこ
とができる。

（１）特別な処理なしに緑画素の読取り密度を損なうこ
となく、高画質のカラー画像再生ができる。

（２）リニアイメージセンサか２ライン分でよく、構成
が簡ｔＢである。

（３）これら（こより、コストをＩ中えつつカラー複写
機笠の性能の向」二が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第２図
は第１図の実施例の要部の動作を示すタイミングチャー
ト、 第３図は第１図の実施例で使用されているｃｃＤリニア
ーｒメージセンセン構成を示す図、第４図は第３図のＣ
ＣＤリニアイメージセンセンサ作を説明するためのタイ
ミングチャートである。 １・・緑列のセンサ ２・・・赤および青の列のセンサ ３．５・・・ホトストレージゲート ６・・各列の読取り位置を合わせるための１ライン遅延
アナログメモリ ４．７・・・シフトゲート ８・赤およびｉ’ｒｌｌｌ　Ｃ　Ｃ　Ｄシフトレジスタ
９・・線用ＣＣＤシフトレジスタ １０・・出力ゲート １１！２・・・出力バッファ ａ、１５ｂａ，Ｈｂ　・・アナログ変換回路１４ａ，１
４ｂ・・・差動増幅器 １５ａ．　１５ｂ　−　Ａ　／　Ｄ変換器ｌｅａ，１６
１）・・・白黒補正メモリ＋７ａ，　４７＋）、　１８
ａ，　１．８ｂ　−　Ｄ　／　Ａ変換器２０・・カラー
処理回路 ２１・・・書込み系 ２２・・・タイミングコントローラ ２３・・・ドラム ＧＬｉ、ＧＬ２・・線用ラッチ ＢＬｌ・・・青用ラッチ ＲＬＩ・・・赤用ラッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像読取り用のラインセンサ（１、２）と
   、 該ラインセンサ（１、２）から出力される赤、緑、青の
   各色信号を組合わせ、画像処理用の１つのデータを作成
   する色データ作成手段とを有するカラー画像読取装置で
   あって、前記カラー画像読取り用のラインセンサ（１、
   ２）は、副走査方向に２ライン分の画素列を有し、その
   一方の画素列はセンサ上に赤と青のフィルタを交互に配
   置して構成され、他方の画素列はセンサ上に緑のフィル
   タを配置して構成され、さらに、この赤および青列と緑
   列とは主走査方向に１／２画素分ずれて配置されている
   構造となっており、 前記色データ作成手段は、前記センサの奇数行に関して
   は、下記条件１にしたがって出力信号を組合わせて１つ
   のデータとし、センサの偶数行に関しては下記条件２に
   したがって出力信号を組合わせて１つのデータとするよ
   うになっていることを特徴とするカラー画像読取り装置
   。 条件１ 緑の（２ｎ＋１）番目の画素の出力信号に対して、赤の
   （ｎ＋１）番目と青の（ｎ＋１）番目の出力信号を組合
   わせて１データとする。 但し、ｎは自然数である。 条件２ 緑の２ｎ番目の画素の出力信号に対して、 赤の（ｎ＋１）番目と青のｎ番目の出力信号を組合わせ
   て１データとする。ただし、ｎは自然数である。
2. （２）色データ作成手段は、ラインセンサの各列のアナ
   ログ出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（
   １５ａ、１５ｂ）と、 該Ａ／Ｄ変換器（１５ａ、１５ｂ）から出力される緑列
   のデジタル信号の経路に直列に設けられた第１および第
   ２のラッチ（ＧＬ１、ＧＬ２）と、前記Ａ／Ｄ変換器（
   １５ａ、１５ｂ）から出力される赤および青列のデジタ
   ル信号の経路に並列に設けられた第３および第４のラッ
   チ（ＲＬ１、ＢＬ１）とを有し、 前記第１および第２のラッチ（ＧＬ１、ＧＬ２）には、
   ラインセンサの緑画素の信号を順次シフトするためのシ
   フトクロック（ＣＬＫ１、ＣＬＫ２）が供給され、 前記第３のラッチ（ＲＬ１）には、ラインセンサの赤画
   素の信号を順次保持するためのラッチクロック（ＣＬＫ
   ３）が供給され、 前記第４のラッチ（ＢＬ１）には、ラインセンサの青画
   素の信号を順次保持するためのラッチクロック（ＣＬＫ
   ４）が供給され、 時間軸上で前記条件１および２の組合わせが成立する時
   点で前記各ラッチの出力信号をサンプリングしてカラー
   画像の読取りを行うことを特徴とする請求項１記載のカ
   ラー画像読取り装置。