JPH0522520A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の並列配置のカラーラインセンサを副走
査方向の拡大縮小率に応じた速度で移動する画像読取装
置において、読取り倍率を倍率の最小設定単位で拡大縮
小しても、副走査方向に対して複数のライセンサの画像
読取り位置のずれ量を精度良く補正できる画像読取装置
の提供を目的とする。 【構成】 倍率に応じた速度で副走査方向に走査される
３ライン並列配置のカラーセンサ１において、副走査方
向の拡大縮小倍率における倍率の最小設定単位をＺ、副
走査方向のセンサ画素サイズｄｙ（μｍ）とした時に、
ｄｒｂ＝Ｐ×（１÷Ｚ）×ｄｙ（μｍ）、ｄｇｂ＝Ｑ×
（１÷Ｚ）×ｄｙ（μｍ）とし、Ｐ，Ｑは係数で、正の
整数であるように配置距離を設定した並列配置のカラー
センサを構成すれば、各色ラインセンサ２、３、４の画
像読取り位置のずれ量は読取画素数で必ず正の整数とな
り、正確に遅延補正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数のラインセンサを用
いてカラー画像の拡大縮小を行う画像読取装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー原稿を読み取るラインセン
サは、分解色ごとにラインセンサを並列で複数本持ち、
光源、あるいは色フィルタの切り換えをしない同時読み
取り色分解方式を用いている。一方、画像読取装置はカ
ラー原稿の拡大縮小処理を行うには、主走査方向に関し
ては画素信号の水増しや間引きが読み取り倍率に応じて
実行され、また、副走査方向に関しては複数のラインセ
ンサの駆動タイミングを固定とし、ラインセンサの読み
取り位置の移動速度を読み取り倍率に応じて変化させる
ことにより実行されている。

【０００３】以下に従来の画像読取装置のについて説明
する。図３は従来の画像読取装置の３ライン並列カラー
センサの構成図を示すものである。

【０００４】図３において、カラーセンサ３０１は、レ
ッド（以下単にＲと記す。）の色分解フィルタが塗布さ
れているＲラインセンサ３０２と、グリーン（以下単に
Ｇと記す。）の色分解フィルタが塗布されているＧライ
ンセンサ３０３と、ブルー（以下単にＢと記す。）の色
分解フィルタが塗布さているＢラインセンサ３０４がそ
れぞれ並列に配置されている。各ラインセンサ間の間隔
はＲラインセンサ３０２とＢラインセンサ３０４が３６
０μｍ、Ｇラインセンサ３０３とＢラインセンサ３０４
が１８０μｍである。センサ画素サイズは主走査方向、
副走査方向共に１０μｍである。

【０００５】以上のように構成されたカラーセンサ３０
１を走査することによってカラー原稿画像はＲ，Ｇ，Ｂ
の色分解信号に変換される。

【０００６】図４は従来の画像読取装置のブロック図を
示すものである。図４において、光源３１７によって露
光走査されたプラテンガラス３１９上に置かれた原稿３
２０の反射光像は、レンズユニット３１８によってカラ
ーセンサ３０１の各ラインセンサ３０２、３０３、３０
４上の受光素子に縮小して結像される。カラーセンサ３
０１は、例えばＣＣＤカメラ等に使用される光電変換素
子を用い、結像されたカラー原稿画像をアナログ画像信
号に変換する。信号処理回路３０５はカラーセンサ３０
１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂアナログ画像信号を増幅
し、さらにアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器により、アナログ画像信号をそれぞれＲ，
Ｇ，Ｂのデジタル画像信号に変換する。センサ駆動回路
３１１は水平同期信号と水平同期信号に同期した画素ク
ロックを発生し、カラーセンサ３０１、信号処理回路３
０５、位置ずれ補正回路３０６及び制御部３１２に出力
する。

【０００７】位置ずれ補正回路３０６は、ｎライン遅延
メモリ３０７、ｍライン遅延メモリ３０８、補間演算回
路３０９、補間演算回路３１０より構成され、カラー原
稿３２０を読み取り走査する際、読み取り原稿上での各
Ｒラインセンサ３０２、Ｇラインセンサ３０３、Ｂライ
ンセンサ３０４に対応する読み取り画素の位置ずれ量を
補正する。

【０００８】制御部３１２は倍率設定部３１３から設定
される拡大倍率に応じて、モータ駆動回路３１４に走査
速度の設定と補間演算回路３０９、補間演算回路３１０
の設定を行う。モータ駆動回路３１４はモータ３１５を
駆動し、光源３１７、レンズユニット３１８、カラーセ
ンサ３０１を一体となって動かすためのキャリッジユニ
ット３２１を副走査方向に拡大倍率に応じた一定走査速
度で往復駆動させる。

【０００９】以上のように構成された画像読取装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【００１０】図３に示すようにＲラインセンサ３０２、
Ｇラインセンサ３０３、Ｂラインセンサ３０４の各ライ
ンセンサは互いに平行であり、各受光素子の面積は１０
μｍ×１０μｍである。間隔は図３の如く、Ｒラインセ
ンサ３０２とＢラインセンサ３０４の間隔が３６０μ
ｍ、Ｇラインセンサ３０３とＢラインセンサ３０４の間
隔が１８０μｍである。従って、各Ｒラインセンサ３０
２、Ｇラインセンサ３０３、Ｂラインセンサ３０４によ
り同時に読み取られる原稿上の画像走査ラインはセンサ
間隔に対応してずれている。

【００１１】拡大倍率Ｎとし、ＸをＲラインセンサ３０
２とＢラインセンサ３０４間の距離をセンサの等倍時の
副走査方向の読取画素ピッチで割った数、ＹをＧライン
センサ３０３とＢラインセンサ３０４間の距離をセンサ
の等倍時の副走査方向の読取画素ピッチで割った数とす
る。図３に示すセンサ間距離によってＸ＝３６、Ｙ＝１
８となる。

【００１２】１０５％の副走査方向の拡大を行なう場合
は、Ｎ＝１．０５倍率であり、Ｒラインセンサ３０２と
Ｂラインセンサ３０４の間隔内に含まれる画素数はＮ×
Ｘ＝１．０５×３６＝３７．８（画素）となる。ここ
で、Ｎ×Ｘは拡大倍率Ｎにおけるセンサ間の読取画素数
である。ｎライン遅延メモリ３０７において＋３７ライ
ンの画像データ４０１をＤ（３７）、＋３８ラインの画
素データ４０２をＤ（３８）とし、式（１）の線形演算
により現在Ｂラインセンサ３０４が読み取っているＢ信
号４０７の原稿位置と同じ位置に対応するＲ信号４０５
の値を補間演算回路３０９は計算し、出力する。（数
１）の補間演算の設定は制御部３１２によって補間演算
回路３０９に設定される。

【００１３】

【数１】

【００１４】同様に、Ｇインセンサ３０３とＢラインセ
ンサ３０４の間隔内に含まれる画素数はＮ×Ｙ＝１．０
５×１８＝１８．９（画素）となる。ここで、Ｎ×Ｙは
拡大倍率Ｎにおけるセンサ間の読取画素数である。ｍラ
イン遅延メモリ３０８において＋１８ラインの画像デー
タ４０３をＤ（１８）、＋１９ラインの画素データ４０
４をＤ（１９）とし、式（２）の線形演算により現在Ｂ
ラインセンサ３０４が読み取っているＢ信号４０７の原
稿位置と同じ位置に対応するＧ信号４０６の値を補間演
算回路３１０は計算し、出力する。（数２）の補間演算
の設定は制御部３１２によって補間演算回路３１０に設
定される。

【００１５】

【数２】

【００１６】以上の動作によって、拡大倍率Ｎに応じた
速度で副走査方向に走査される各色ラインセンサからの
画像信号ラインの位置ずれ量を補間演算を用いて補間す
る。副走査の拡大倍率を変化させても、見かけ上は各色
ラインセンサから出力される画像信号のライン位置を合
わせている（例えば、特開平１−１０９９６６号公
報）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、副走査方向の拡大時に、見かけ上は画像
信号ライン位置が合っていても、各ラインセンサの受光
素子の信号レベルでは補間処理によって読み取りの受光
面積が広くなったことに相当し、先鋭度が悪くなる。ま
た、副走査方向の縮小処理では各ラインセンサの積分時
間が固定の為、各受光素子の信号レベルでの読み取りの
受光面積は拡大時に比較して広くなり、補間処理するこ
とによって拡大時に比べて縮小時の先鋭度はさらに劣化
する。また、縮小時の位置合わせ精度は拡大時より悪く
なるという問題点を有していた。

【００１８】本発明は上記問題点に鑑み、読取り倍率を
倍率の最小設定単位で拡大縮小しても、副走査方向に対
して複数のライセンサの画像読取り位置のずれ量を精度
良く補正でき、画質劣化のない画像読取装置の提供を目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像読取装置は、並列に配置された複数のラ
インセンサと、前記複数のラインセンサの原稿読取り位
置を読取り倍率に応じた速度で移動する移動手段と、前
記複数のラインセンサの読取り位置のずれを補正する補
正手段とを有し、前記複数のラインセンサの配置間隔を
読取り倍率の最小設定単位で変化させても副走査方向に
対して前記複数のライセンサの読取り位置のずれ量がセ
ンサ間の読取画素数で正の整数になるように構成してい
る。

【００２０】

【作用】この構成によって、副走査方向に対して読取り
倍率を倍率の最小設定単位で変化させても複数のライセ
ンサの読取り位置のずれ量がセンサ間の読取画素数で正
の整数になることから、補間処理を行なうことなく、高
精度な遅延補正ができる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の一実施例の画像読取装置につい
て、図面を参照しながら説明する。 図１は本発明の実
施例における画像読取装置の３ライン並列カラーセンサ
の構成図を示すものである。

【００２２】図１において、カラーセンサ１は、レッド
（以下単にＲと記す。）の色分解フィルタ２０１が塗布
されているＲラインセンサ２と、グリーン（以下単にＧ
と記す。）の色分解フィルタ２０２が塗布されているＧ
ラインセンサ３と、ブルー（以下単にＢと記す。）の色
分解フィルタ２０３が塗布さているＢラインセンサ４が
それぞれ並列に配置されている。各ラインセンサ間の間
隔はＲラインセンサ２とＢラインセンサ４がｄｒｂ、Ｇ
ラインセンサ３とＢラインセンサ４がｄｇｂである。セ
ンサ画素サイズは主走査方向はｄｘであり、副走査方向
はｄｙである。

【００２３】ラインセンサの配置距離は読み取り倍率の
最小設定単位によって設定される。例えば、倍率の最小
設定単位を０．０１単位とする。これは、１％単位に拡
大縮小率を設定できることを示す。配置距離ｄｒｂ、ｄ
ｇｂは副走査方向のセンサ画素サイズをｄｙ、倍率の最
小設定単位をＺとした時、（数３）、及び（数４）に基
づいて設定される。

【００２４】

【数３】

【００２５】

【数４】

【００２６】Ｐ，Ｑは係数で、正の整数である。例え
ば、倍率の最小設定単位Ｚを０．０１単位、Ｐ＝２、Ｑ
＝１、ｄｙ＝５（μｍ）とすれば、配置距離ｄｒｂ＝１
０００（μｍ）、ｄｇｂ＝５００（μｍ）となる。

【００２７】以上のように構成されたカラーセンサ１を
走査することによってカラー原稿画像はＲ，Ｇ，Ｂの色
分解信号に変換される。

【００２８】図２は従来の画像読取装置のブロック図を
示すものである。図２において、光源１７によって露光
走査されたプラテンガラス１９上に置かれた原稿２０の
反射光像は、レンズユニット１８によってカラーセンサ
１の各ラインセンサ２、３、４上の受光素子に縮小して
結像される。カラーセンサ１は、例えばＣＣＤカメラ等
に使用される光電変換素子を用い、結像されたカラー原
稿画像をアナログ画像信号に変換する。信号処理回路５
はカラーセンサ１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂアナログ画
像信号を増幅し、さらにアナログ信号からデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器により、アナログ画像信号をそ
れぞれＲ，Ｇ，Ｂのデジタル画像信号に変換する。セン
サ駆動回路１１は水平同期信号と水平同期信号に同期し
た画素クロックを発生し、カラーセンサ１、信号処理回
路５、位置ずれ補正回路６、画像処理回路９及び制御部
１２に出力する。センサ駆動回路１１からの水平同期信
号、及び水平同期信号に同期した画素クロックは倍率設
定部１３から設定される倍率に関係なく、固定である。

【００２９】位置ずれ補正回路６はｎライン遅延メモリ
７とｍライン遅延メモリ８より構成され、カラー原稿２
０を読み取り走査する際、読み取り原稿上での各Ｒライ
ンセンサ２、Ｇラインセンサ３、Ｂラインセンサ４に対
応する読み取り画素の位置ずれ量を補正する。

【００３０】画像処理回路９は、カラーセンサ１の色分
解フィルタ２０１、２０２、２０３のにごり成分を補正
する色補正、色修正等を行なう画像処理回路であり、処
理信号Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎを出力する。

【００３１】制御部１２は倍率設定部１３から設定され
る倍率に応じて、位置ずれ補正回路６のｎライン遅延メ
モリ７とｍライン遅延メモリ８に遅延量を設定し、モー
タ制御回路１４に制御信号を出力する。モータ制御回路
１４は制御部１２からの制御信号によってモータ１５を
駆動し、光源１７、レンズユニット１８、カラーセンサ
１を一体となって動かすためのキャリッジユニット２１
を原稿２０の始端位置から終端位置まで副走査方向に往
復駆動する。結果、カラーセンサ１は原稿２０の始端位
置から終端位置まで読み取り走査繰り返し行なうことが
できる。

【００３２】位置検出回路１０は基準位置に取り付けら
れたセンサ２２によって位置信号を初期化し、原稿２０
の始端位置、終端位置、及びキャリッジユニット２１の
原稿に対する位置をモータ１５の駆動軸に取り付けられ
たエンコーダによって検出し、位置信号をモータ制御回
路１４に出力する。モータ制御回路１４は位置検出回路
１０からの位置信号に従ってモータ１５を制御し、カラ
ーセンサ１が取り付けられたキャリッジユニット２１の
副走査速度が設定倍率に応じた速度で一定になるように
する。倍率Ｎ、等倍時の読み取り速度をＶ（ｍｍ／ｓ）
とすると設定倍率に応じた速度ＺＶ（ｍｍ／ｓ）は（数
５）に基づいて設定される。

【００３３】

【数５】

【００３４】例えば、Ｎ＝０．５の縮小が設定された場
合は速度ＺＶは２Ｖとなり、これは等倍時の２倍の速度
である。Ｎ＝２．０の拡大が設定された場合は、速度Ｚ
ＶはＶ／２となり、これは等倍時の半分の速度になる。

【００３５】以上のように構成された画像読取装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【００３６】図１に示すようにＲラインセンサ２、Ｇラ
インセンサ３、Ｂラインセンサ４の各ラインセンサは互
いに平行である。本実施例では各受光素子の画素サイズ
をｄｘ＝５（μｍ）、ｄｙ＝５（μｍ）とし、倍率の最
小設定単位Ｚを０．０１単位、Ｐ＝２、Ｑ＝１とすれ
ば、（数３）、及び（数４）より配置距離ｄｒｂ＝１０
００（μｍ）、ｄｇｂ＝５００（μｍ）となる。よっ
て、各受光素子の面積は５μｍ×５μｍとなり、間隔は
図１の如く、Ｒラインセンサ２とＢラインセンサ４の間
隔が１０００μｍ、Ｇラインセンサ３とＢラインセンサ
４の間隔が５００μｍである。従って、各Ｒラインセン
サ２、Ｇラインセンサ３、Ｂラインセンサ４により同時
に読み取られる原稿上の画像走査ラインはセンサ間隔に
対応してずれている。

【００３７】倍率Ｎとし、ＸをＲラインセンサ２とＢラ
インセンサ４間の距離をセンサの等倍時の副走査方向の
読取画素ピッチで割った数、ＹをＧラインセンサ３とＢ
ラインセンサ４間の距離をセンサの等倍時の副走査方向
の読取画素ピッチで割った数とする。本実施例では各受
光素子の画素サイズをｄｘ＝５（μｍ）、ｄｙ＝５（μ
ｍ）とし、倍率の最小設定単位Ｚを０．０１単位、Ｐ＝
２、Ｑ＝１とすれば、（数３）、及び（数４）より配置
距離ｄｒｂ＝１０００（μｍ）、ｄｇｂ＝５００（μ
ｍ）となる。よって、図１に示すセンサ間距離によって
Ｘ＝２００、Ｙ＝１００となる。倍率設定は倍率設定部
１３によって行い、設定された拡大縮小率は制御部１２
に出力される。

【００３８】１０５％の副走査方向の拡大を行なう場合
は、倍率ＮはＮ＝１．０５であり、Ｒラインセンサ２と
Ｂラインセンサ４の間隔内に含まれる画素数はＮ×Ｘ＝
１．０５×２００＝２１０（画素）となる。ここで、Ｎ
×Ｘは拡大倍率Ｎにおけるセンサ間の読取画素数であ
る。制御部１２は倍率設定部１３から出力される設定倍
率によってＮ×Ｘを計算し、ｎライン遅延メモリ７に遅
延量を設定する。ｎライン遅延メモリ７はＲラインセン
サ２が読み取っている画像ラインの画像データ１０１を
制御部１２からの遅延量に従って２１０ライン分遅延さ
せ、Ｒ信号１０３を出力する。Ｒ信号１０３は現在Ｂラ
インセンサ４が読み取っているＢ信号１０５の原稿ライ
ン位置と同じライン位置になる。

【００３９】同様に、Ｇラインセンサ３とＢラインセン
サ４の間隔内に含まれる画素数はＮ×Ｙ＝１．０５×１
００＝１０５（画素）となる。ここで、Ｎ×Ｙは拡大倍
率Ｎにおけるセンサ間の読取画素数である。制御部１２
は倍率設定部１３から出力される設定倍率によってＮ×
Ｙを計算し、ｍライン遅延メモリ８に遅延量を設定す
る。ｍライン遅延メモリ８はＧラインセンサ３が読み取
っている画像ラインの画像データ１０２を制御部１２か
らの遅延量に従って１０５ライン分遅延させ、Ｇ信号１
０４を出力する。Ｇ信号１０４は現在Ｂラインセンサ４
が読み取っているＢ信号１０５の原稿ライン位置と同じ
ライン位置となる。

【００４０】また、９５％の副走査方向の縮小を行なう
場合は、Ｎ＝０．９５倍率であり、Ｒラインセンサ２と
Ｂラインセンサ４の間隔内に含まれる画素数はＮ×Ｘ＝
０．９５×２００＝１９０（画素）となる。ここで、Ｎ
×Ｘは縮小倍率Ｎにおけるセンサ間の読取画素数であ
る。制御部１２は倍率設定部１３から出力される設定倍
率によってＮ×Ｘを計算し、ｎライン遅延メモリ７に遅
延量を設定する。ｎライン遅延メモリ７はＲラインセン
サ２が読み取っている画像ラインの画像データ１０１を
制御部１２からの遅延量に従って１９０ライン分遅延さ
せ、Ｒ信号１０３を出力する。Ｒ信号１０３は現在Ｂラ
インセンサ４が読み取っているＢ信号１０５の原稿ライ
ン位置と同じライン位置になる。

【００４１】同様に、Ｇラインセンサ３とＢラインセン
サ４の間隔内に含まれる画素数はＮ×Ｙ＝０．９５×１
００＝９５（画素）となる。ここで、Ｎ×Ｙは縮小倍率
Ｎにおけるセンサ間の読取画素数である。制御部１２は
倍率設定部１３から出力される設定倍率によってＮ×Ｙ
を計算し、ｍライン遅延メモリ８に遅延量を設定する。
ｍライン遅延メモリ８はＧラインセンサ３が読み取って
いる画像ラインの画像データ１０２を制御部１２からの
遅延量に従って９５ライン分遅延させ、Ｇ信号１０４を
出力する。Ｇ信号１０４は現在Ｂラインセンサ４が読み
取っているＢ信号１０５の原稿ライン位置と同じライン
位置となる。

【００４２】以上の動作によって、倍率Ｎに応じた速度
で副走査方向に走査される各色ラインセンサからの画像
信号ラインの位置ずれ量Ｎ×Ｘ、及びＮ×Ｙは正の整数
となる。結果、ライン間の補間処理を行なうことなく、
読み取り画像ラインの位置ずれ量を正確に遅延補正でき
る。

【００４３】以上のように本実施例によれば、副走査方
向の拡大縮小倍率を倍率の最小設定単位Ｚで変化させて
も、（数３）及び（数４）によって配置距離を設定した
複数の並列ラインセンサを構成すれば、各色ラインセン
サ２、３、４の画像読み取り位置のずれ量はセンサ間の
読取画素数で必ず正の整数となり、Ｒラインセンサ２、
Ｇラインセンサ３の遅延画素を使用してＢラインセンサ
の読取画素に正確に合わせることができる。副走査方向
の拡大縮小を行なっても画像処理回路９は原稿２０上の
同一位置の画素信号であるＲ信号１０３、Ｇ信号１０
４、Ｂ信号１０５を使用することができ、高精度な色修
正が実現できる。結果、拡大縮小を行なっても画質劣化
がない。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明は、並列に配置され
た複数のラインセンサと、前記複数のラインセンサの原
稿読取り位置を読取り倍率に応じた速度で移動する移動
手段と、前記複数のラインセンサの読取り位置のずれを
補正する補正手段とを有し、前記複数のラインセンサの
配置間隔を読取り倍率の最小設定単位で変化させても副
走査方向に対して前記複数のライセンサの読取り位置の
ずれ量が読取り画素数で正の整数になるように構成して
いる為、副走査方向の拡大縮小倍率を倍率の最小設定単
位で変化させても複数のライセンサの読取り位置のずれ
量が読取り画素数で正の整数になることから、画像ライ
ン間の補間処理をなくすことができ、高精度な遅延補正
ができる。結果、副走査方向に拡大縮小を行なっても画
質劣化のない優れた画像読取装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における３ライン並列カ
ラーセンサの構成図

【図２】第１の実施例における画像読取装置のブロック
図

【図３】従来の画像読取装置の３ライン並列カラーセン
サの構成図

【図４】従来の画像読取装置のブロック図

【符号の説明】

１ カラーセンサ ５ 信号処理回路 ６ 位置ずれ補正回路 １０ 位置検出回路 １１ センサ駆動回路 １２ 制御部 １３ 倍率設定部 １４ モータ制御回路 １５ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/093 8943−5Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】並列に配置された複数のラインセンサと、 前記複数のラインセンサの原稿読取り位置を読取り倍率
   に応じた速度で移動する移動手段と、 前記複数のラインセンサの読取り位置のずれを補正する
   補正手段とを有する画像読取装置において、 読取り倍率を倍率の最小設定単位で変化させたとき、副
   走査方向に対して前記複数のライセンサの読取り位置の
   ずれ量がセンサ間の読取り画素数で正の整数になるよう
   に前記複数のラインセンサの配置間隔を設定したことを
   特徴とする画像読取装置。