JPH0522615A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】副走査方向に配列された複数個の光電変換素子
アレイの各光電変換信号を量子化した複数の画像データ
による色判別に不可欠の遅延メモリの小容量化する。 【構成】色判別用の第１副光電変換素子アレイ１６Ｒ
と、主光電変換素子アレイ１６Ｇと、色判別用の第２の
副光電変換素子アレイ１６Ｂとを順に配列したイメージ
センサー１６を有する画像読取り装置１で、主光電変換
素子アレイ１６Ｇの光電変換信号Ｓ０を量子化した主画
像データＤ１と、第１の副光電変換素子アレイ１６Ｒの
光電変換信号Ｓ０を量子化した副画像データＤ２１によ
る色判別は原稿走査に際して正方向の副走査を行い、主
画像データＤ１と第２の副光電変換素子アレイの光電変
換信号を量子化した副画像データＤ２１とによる色判別
は原稿走査に逆方向となる負方向の副走査を行う原稿走
査制御手段２０１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル式複写機やフ
ァイリングシステムの画像入力手段として用いられる画
像読取り装置に関する。

【０００２】デジタル式の複写機は、原稿の画像を読み
取る画像読取り装置と、読み取った画像を印刷するペー
ジプリンタとから構成されている。従来より、デジタル
式の複写機において、例えば黒と赤の複数色印刷が可能
とされ、黒と赤の２色の原稿画像に対して色を再現して
複写する機能、及び例えば黒と青の２色の原稿画像の青
の部分を赤で印刷するといった画像編集複写機能を備え
たものがある。

【０００３】このような複写機では、画像読取り装置で
画素毎に原稿画像に対する色判別が行われ、その色判別
情報が原稿画像を読み取ったモノカラーの画像情報に同
期してページプリンタへ出力される。

【０００４】

【従来の技術】一般に画像の色判別は、画像に対する走
査光をフィルタやプリズムなどの分光手段によって色分
解し、各分解色の光の強度を比較することにより行われ
る。画像読取り装置においては、原稿走査の副走査方向
に互いに平行に配列した複数個の光電変換素子アレイ
に、複数色に色分解した各分解色の走査光をそれぞれ入
射させ、各光電変換素子アレイの出力信号レベルの相対
比に基づいて、原稿画像の各画素の色が特定色であるか
否かという色判別が行われる。通常は、各光電変換素子
アレイの光電変換信号を量子化した所定ビット数の各色
の画像データに基づいて色判別が行われる。

【０００５】このとき、ある画素に着目すると、各光電
変換素子アレイの配置位置の差異に起因して、各色の画
像データの伝送タイミングにズレが生じる。このため、
色判別に際しては、副走査方向の前列側の光電変換素子
アレイに対応する画像データを遅延メモリに一旦書き込
み、所定時間後に読み出すといったデータ遅延が不可欠
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、例えば、Ｒ（レ
ッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各分解色に対
応した３個の光電変換素子アレイを副走査方向に順に配
列した汎用のイメージセンサーを用いて原稿走査を行う
ことが考えられる。

【０００７】この場合には、Ｒ及びＧの画像データによ
る赤系統の色の判別と、Ｂ及びＧの画像データによる青
系統の色の判別とを高精度で（つまり誤判別なく）行う
ことができる。また、比視感度の大きい波長領域、つま
り肉眼での濃淡の認識に係わるＧの画像データをモノカ
ラーの画像情報として出力することができる。

【０００８】しかし、色判別のみに用いるＲ及びＧの画
像データのビット数は比較的に小さくてよいが、色判別
に用いるとともに画像情報として出力するＧの画像デー
タ（出力情報の主となる画像データ）のビット数は画質
の上から比較的に大としなければならない。

【０００９】したがって、青系統の色の判別に際して
は、Ｇの画像データに対するデータ遅延が必要であるこ
とから、大容量の遅延メモリを設けなければならず、画
像読取り装置が高価になるという問題があった。

【００１０】本発明は、上述の問題に鑑み、副走査方向
に配列された複数個の光電変換素子アレイの各光電変換
信号を量子化した複数の画像データによる色判別に不可
欠の遅延メモリの小容量化を図ることを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、上述の課題を解決するため、原稿走査の副走査方
向に互いに平行に、色判別のための第１の副光電変換素
子アレイと、原稿画像の濃度情報を得るための主光電変
換素子アレイと、色判別のための第２の副光電変換素子
アレイとが順に配列されたイメージセンサーを有し、少
なくとも２種類の色判別が可能に構成された画像読取り
装置であって、前記主光電変換素子アレイの光電変換信
号を量子化した主画像データと、前記第１の副光電変換
素子アレイの光電変換信号を量子化した副画像データと
を基にした色判別の場合は原稿走査に際して正方向の副
走査を行い、前記主画像データと前記第２の副光電変換
素子アレイの光電変換信号を量子化した副画像データと
を基にした色判別の場合は原稿走査に際して前記正方向
に対して逆方向となる負方向の副走査を行うための原稿
走査制御手段を有してなる。

【００１２】請求項２の発明に係る装置は、前記負方向
の副走査の以前に、予備走査を行うための予備走査制御
手段と、予備走査時に前記負方向の副走査の開始位置と
なる原稿後端を検知する原稿サイズ検知手段とを有して
なる。

【００１３】

【作用】主画像データと第１の副光電変換素子アレイに
対応する副画像データとによる色判別に際しては正方向
の副走査が行われ、主及び副の光電変換素子アレイの内
の走査方向における前列側の副光電変換素子アレイに対
応する副画像データに対してデータ遅延が行われる。

【００１４】これに対して、主画像データと第２の副光
電変換素子アレイに対応する副画像データとによる色判
別に際しては負方向の副走査が行われるが、このときに
も副画像データに対してデータ遅延が行われる。

【００１５】つまり、色判別に際しては、その判別色に
係わらず、副画像データに対してのみデータ遅延が行わ
れ、主画像データに対するデータ遅延は行われない。負
方向の副走査を行う場合には、その走査の以前に予備走
査が行われて原稿後端が検知される。そして、負方向の
副走査は、検知された原稿後端を開始位置として原稿前
端に向かうように行われる。

【００１６】

【実施例】図２は本発明に係るイメージリーダ１の要部
の構成を模式的に示す図である。イメージリーダ１は、
上面に設けられた原稿台ガラス１８、その下方を往復移
動可能な第１及び第２のスキャナ１１，１４、主レンズ
１５、フルカラーイメージセンサー（以下「イメージセ
ンサー」という）１６、走査用のモータ１７、及び信号
処理部２０などを有し、最大でＡ３サイズの原稿Ｄの読
取りが可能に構成されている。

【００１７】第１のスキャナ１１は、原稿照射用の露光
ランプ１２とミラー１３とを有し、モータ１７により駆
動されて速度Ｖで移動する。また、第２のスキャナ１４
は、走査光Ｌを主レンズ１５に導くミラー１４ａ，１４
ｂを有し、速度Ｖ／２で移動する。

【００１８】なお、原稿Ｄは、図６に示されるように、
原稿台ガラス１８の一端（基準端）Ｐ１と原稿先端ＰＥ
１とを一致させることによって副走査方向に位置決めさ
れ、基準端Ｐ１に設けられた原稿スケール１８Ａの目盛
りを目安に主走査方向に位置決めされて原稿台ガラス１
８上に載置される。図６は最大原稿サイズ（Ａ３）より
小さいサイズの原稿Ｄが載置された例を示している。

【００１９】原稿画像は、イメージセンサー１６によっ
て、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の加
色系３原色の色信号として読み取られる。イメージセン
サー１６の出力である光電変換信号Ｓ０は、信号処理部
２０によって量子化され、種々の信号処理が加えられた
後に画像読取り情報である画像データＤＧとして外部へ
出力される。

【００２０】また、画像データＤＧと同期して後述の色
判別データＤＣも信号処理部２０から外部へ出力され
る。画像データＤＧ及び色判別データＤＣは、例えばレ
ーザプリンタによる画像形成などに用いられる。

【００２１】図３はイメージセンサー１６の平面図、図
４は図３の一部を拡大して示す平面図である。イメージ
センサー１６は、原稿走査の主走査方向に延びる３個の
ＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを一体化した１チ
ップの固体撮像装置である。各ＣＣＤアレイ１６Ｒ，１
６Ｇ，１６Ｂは、それぞれ５０００個の画素に対応する
ＣＣＤ素子を有し、主走査方向については原稿を１６本
／ｍｍの解像度で読み取ることができる。ＣＣＤアレイ
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの受光面には、原稿画像を３原
色に色分解して読み取るために、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの
光を透過する分光フィルタが設けられている。

【００２２】また、イメージセンサー１６では、ＣＣＤ
アレイ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、副走査方向に一定の
ピッチＰを設けて互いに平行に配列されている。このた
め、同一画素について、各ＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６
Ｇ，１６Ｂの間で光電変換信号の出力タイミングに一定
時間（すなわち副走査方向の解像度をαとしたときには
Ｐ／αライン分の副走査時間）のズレが生じる。なお、
副走査の速度Ｖは読取りの解像度の指定に応じて変更さ
れるので、出力タイミングのズレも解像度に応じて増減
する。

【００２３】図１は信号処理部２０の構成を示すブロッ
ク図である。信号処理部２０は、ＣＰＵ２０１を中心に
以下の信号処理のための各部から構成されている。

【００２４】イメージセンサー１６から出力されるＲ，
Ｇ，Ｂの各色の光電変換信号Ｓ０の内、主光電変換素子
アレイとしてのＣＣＤアレイ１６ＧによるＧの光電変換
信号Ｓ０は、原稿画像を読み取った画像情報として抽出
され、Ａ／Ｄ変換器２１１によって２５６階調の主画像
データ、すなわち８ビットの画像データＤ０に量子化さ
れる。

【００２５】ここで、ＧはＲ，Ｇ，Ｂの中で最も比視感
度の大きい波長領域の色である。つまり、原稿画像の濃
淡は、肉眼では主としてＧの光強度によって認識され
る。したがって、画像データＤ０によって画質の上で遜
色のないモノカラー画像として原稿画像を再現すること
ができる。

【００２６】画像データＤ０は、露光ランプ１２の配光
ムラやＣＣＤアレイ１６Ｇの画素間の感度差を補うため
のシェーディング補正部２２１を経て、画像データＤ１
として画像処理部２３０に送られる。

【００２７】画像処理部２３０は、画像データＤ１に対
して、原稿画像の濃度を正しく再現するためのガンマ補
正、画質改善のためのエッジ強調やスムージングなどの
処理を含む種々の画像処理を加えた後、変倍部２３５で
画像再現倍率に応じて画素を重複させたり又は画素を間
引く変倍処理を加え、さらに２値化部２３６でディザ法
などの疑似中間調再現手法によって８ビットのデータを
１ビットのデータに変換する２値化処理を加え、画像デ
ータＤＧを出力する。

【００２８】一方、色判別のための副光電変換素子アレ
イであるＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６ＢによるＲ及びＢの
光電変換信号Ｓ０は、これらの内の一方がセレクタ２１
０により色判別の指定色に応じて選択されてＡ／Ｄ変換
器２１２に加えられる。

【００２９】イメージリーダ１では、指定色として赤色
又は青色の選択が可能である。図示しない操作パネルに
は、赤色及び青色にそれぞれ対応する操作キー７１，７
２が設けられており、操作キー７１を押下すれば指定色
が赤色となり、操作キー７２を押下すれば指定色が青色
となる。

【００３０】例えば、オペレータが指定色として赤色を
指定すると、セレクタ２１０は、ＣＰＵ２０１から与え
られる切り換え信号ＳＣ１に従って、Ｒの光電変換信号
Ｓ０を選択してＡ／Ｄ変換器２１２へ出力する。また、
指定色が青色の場合には、セレクタ２１０はＢの光電変
換信号Ｓ０を選択する。

【００３１】このように選択されたＲ又はＢの光電変換
信号Ｓ０は、Ａ／Ｄ変換器２１２により４ビットの画像
データ（副画像データ）Ｄ２０に量子化された後、シェ
ーディング補正部２２２により補正されて画像データＤ
２１となる。

【００３２】画像データＤ２１及び上述の画像データＤ
１は、色判別ＲＯＭ２２４にアドレス入力として加えら
れる。ただし、画像データＤ２１は、先入れ先出し方式
のメモリ（ＦＩＦＯメモリ）２２３によって所定時間だ
け遅延され、画像データＤ１とタイミングを合わせて色
判別ＲＯＭ２２４に入力される。

【００３３】つまり、ＦＩＦＯメモリ２２３は、イメー
ジセンサー１６のＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ
の配置（図４参照）による信号Ｓ０の出力タイミングの
ズレを補うために設けられており、ＣＰＵ２０１の読出
し制御に従って、４ビットの画像データＤ２１をＰ／α
ライン分の副走査時間に対応したデータ伝送時間だけ遅
延させる。

【００３４】なお、イメージリーダ１では、ビット数の
少ない画像データＤ２１のみのデータ遅延による色判別
を可能とするため、色判別に係わる２個のＣＣＤアレイ
（１６Ｒ及び１６Ｇ、又は１６Ｇ及び１６Ｂ）の内で、
イメージセンサー１６内の中央列のＣＣＤアレイ１６Ｇ
が副走査方向の後列側となるように、色判別の指定色に
応じて、図６に示されるように、副走査の方向が正方向
（原稿台ガラス１８の基準端Ｐ１から他端Ｐ２へ向かう
方向）とその逆の負方向とに切り換えられる。

【００３５】すなわち、原稿走査に際して、ＣＰＵ２０
１は、モータ１７を駆動するモータ駆動部１７Ａに対し
て、指定色が赤色の場合はモータ１７の正転を指示し、
指定色が青色の場合はモータ１７の反転を指示する制御
信号ＳＣ１７を与える。

【００３６】色判別ＲＯＭ２２４は、２色の画像データ
Ｄ１，Ｄ２１とＣＰＵ２０１から入力される例えば２ビ
ットの指定色データＤ３０とに基づいて、画素毎に原稿
画像の色を判別して色判別データＤｃを出力する。つま
り、色判別ＲＯＭ２２４には、指定色データＤ３０の値
「０」〜「３」と、画像データＤ１の値「０」〜「２５
５」と、画像データＤ２１の値「０」〜「１５」とによ
って指定されるアドレスに、それぞれ指定色（赤色又は
青色）であるか否かを示す色判別データＤｃが出力デー
タとして格納されている。

【００３７】色判別データＤｃは、変倍部２３５に入力
され、画像データＤ１と同様の変倍処理が加えられた
後、色判別データＤＣとして外部に出力される。図５は
原稿走査に係わるＣＰＵ２０１の動作を示すフローチャ
ートである。

【００３８】まず、操作キーの押下又は外部装置からの
制御信号によって、読取り開始が指示されるのを待ち
（ステップ＃１）、読取り開始が指示されると、モータ
１７を正転させて正方向の副走査による予備走査を行う
（ステップ＃２）。そして、予備走査時に図示しないラ
インメモリに格納した画像データＤ１に基づいて、複写
機などで用いられる公知の原稿サイズ検知手法によっ
て、原稿後端ＰＥ２を検知する（ステップ＃３）。

【００３９】なお、予備走査による原稿後端ＰＥ２の検
知は、負方向の副走査を行う場合の走査開始位置を定め
るために行われ、これにより、オペレータは、副走査の
方向（つまり色判別の指定色）に係わらず、原稿Ｄを上
述したように原稿台ガラス１８上の所定位置に載置すれ
ばよく、原稿Ｄを色判別の指定色に応じて置き換えると
いった操作手順の複雑化を避けることができる。

【００４０】次に、指定色を赤色とする第１の色判別モ
ードが選択されているか否かをチェックする（ステップ
＃４）。第１の色判別モードの場合は、Ｒの光電変換信
号Ｓ０を出力として選択するようにセレクタ２１０を制
御し（ステップ＃５）、各スキャナ１１，１４をホーム
ポジション（正方向の副走査に対応する待機位置）へ移
動させる（ステップ＃６）。

【００４１】また、第１の色判別モードでない場合、す
なわち指定色を青色とする第２の色判別モードが選択さ
れている場合は、Ｂの光電変換信号Ｓ０を出力として選
択するようにセレクタ２１０を制御し（ステップ＃
７）、各スキャナ１１，１４を原稿後端ＰＥ２に対応す
る位置へ移動させる（ステップ＃８）。

【００４２】そして、読取りの解像度の指定に応じてＦ
ＩＦＯメモリ２２３によるデータ遅延の時間を設定し、
第１の色判別モードであれば、副走査方向を正方向とし
た画像走査を開始し、第２の色判別モードであれば、副
走査方向を負方向とした画像走査を開始する（ステップ
＃１０〜ステップ＃１２）。

【００４３】その後、走査が終了すると、すなわちスキ
ャナ１１が原稿後端ＰＥ２（正方向の副走査の場合）又
は原稿先端ＰＥ１（負方向の副走査の場合）に達する
と、各スキャナ１１，１４をホームポジションへ移動さ
せる（ステップ＃１３、ステップ＃１４）。

【００４４】上述の実施例において、ＣＰＵ２０１が実
行するステップ＃１０〜ステップ＃１２の処理が本発明
の原稿走査制御手段の機能に対応し、ステップ＃２の処
理が予備走査制御手段の機能に対応し、ステップ＃３の
処理が原稿サイズ検知手段の機能に対応する。

【００４５】上述の実施例によれば、８ビットの画像デ
ータＤ１と４ビットの画像データＤ２１とに基づく色判
別に際して、４ビットの画像データＤ２１のみを遅延さ
せればよいので、８ビットの画像データＤ１を遅延させ
る場合に比べて、ＦＩＦＯメモリ２２３の記憶容量を半
減することができ、イメージリーダ１のコストダウンを
図ることができる。

【００４６】上述の実施例においては、Ｇの光電変換信
号Ｓ０を画像読取り情報に対応付けた例を示したが、用
途によっては、他の色の信号や分光フィルタを介さずに
走査光をそのまま光電変換した信号を画像読取り情報に
対応付けてもよい。

【００４７】上述の実施例においては、Ｒ，Ｇ，Ｂに対
応するＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが一体化さ
れた１チップのイメージセンサー１６を用いた例を示し
たが、各ＣＣＤアレイ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを個別に
設けてもよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、色判別に際して原稿の
読取り情報であるビット数の大きい主画像データを遅延
させる必要がないので、副走査方向に配列された複数個
の光電変換素子アレイの各光電変換信号を基にした色判
別で不可欠の遅延メモリの小容量化を図ることができ
る。

【００４９】請求項２の発明によれば、副走査方向が正
方向であるか負方向であるかに係わらず原稿のセット位
置を一定とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイメージリーダの信号処理部の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係るイメージリーダの要部の構成を模
式的に示す図である。

【図３】イメージセンサーの平面図である。

【図４】図３の一部を拡大して示す平面図である。

【図５】画像走査に係わるＣＰＵの動作を示すフローチ
ャートである。

【図６】原稿台ガラスの平面図である。

【符号の説明】

１ イメージリーダ（画像読取り装置） １６ イメージセンサー １６Ｒ ＣＣＤアレイ（第１の副光電変換素子アレイ） １６Ｇ ＣＣＤアレイ（主光電変換素子アレイ） １６Ｂ ＣＣＤアレイ（第２の副光電変換素子アレイ） Ｄ１ 画像データ（主画像データ） Ｄ２１ 画像データ（副画像データ） ＰＥ２ 原稿後端

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿走査の副走査方向に互いに平行に、色
   判別のための第１の副光電変換素子アレイと、原稿画像
   の濃度情報を得るための主光電変換素子アレイと、色判
   別のための第２の副光電変換素子アレイとが順に配列さ
   れたイメージセンサーを有し、少なくとも２種類の色判
   別が可能に構成された画像読取り装置であって、 前記主光電変換素子アレイの光電変換信号を量子化した
   主画像データと、前記第１の副光電変換素子アレイの光
   電変換信号を量子化した副画像データとを基にした色判
   別の場合は原稿走査に際して正方向の副走査を行い、前
   記主画像データと前記第２の副光電変換素子アレイの光
   電変換信号を量子化した副画像データとを基にした色判
   別の場合は原稿走査に際して前記正方向に対して逆方向
   となる負方向の副走査を行うための原稿走査制御手段を
   有してなることを特徴とする画像読取り装置。
2. 【請求項２】前記負方向の副走査の以前に予備走査を行
   うための予備走査制御手段と、 予備走査時に前記負方向の副走査の開始位置となる原稿
   後端を検知する原稿サイズ検知手段とを有してなること
   を特徴とする請求項１記載の画像読取り装置。