JPH0591303A - カラー原稿読取り装置 - Google Patents

カラー原稿読取り装置

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JPH0591303A
JPH0591303A JP3249333A JP24933391A JPH0591303A JP H0591303 A JPH0591303 A JP H0591303A JP 3249333 A JP3249333 A JP 3249333A JP 24933391 A JP24933391 A JP 24933391A JP H0591303 A JPH0591303 A JP H0591303A
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Tsutomu Shoji
力 荘司
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変倍率が大きくなっても必要な遅延メモリ数
が増加することのないメモリコストの安い装置を提供す
ること。 【構成】 変倍率が大きくなる程、副走査方向の画素の
重なりが大きくなりライン毎のデータ間の差が小さくな
ることから、前後のライン間でデータを有効活用し得る
点に着目し、後行する受光素子列のライン毎の信号を一
定の割合で間引いて遅延メモリ32に格納させるライン
間補正回路25と、このライン間補正回路25により間
引かれて遅延メモリ32から出力される画像データに対
して間引きデータを再生する間引きデータ再生回路26
とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、読取り受光素子にCC
D等を用いたカラー原稿読取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、デジタルカラー原稿読取り装置
で用いられるカラーイメージセンサ(3ラインCCD)
1は、図6に示すように、副走査方向に複数ライン離れ
て3列に配置され、その1列毎に異なるR,G,Bの色
フィルタが一体的に取付けられた3列のフォトダイオー
ド2R,2G,2Bと、これらのフォトダイオード2R,2
G,2Bから得られた電荷を転送するためのCCD(電荷
結合素子)3R,3G,3B 等から構成されている。ここ
に、各列のフォトダイオード2間は内部パターン、部品
配置、製造上の理由などから、1フォトダイオード(1
画素)の大きさの12倍(12ライン)程度離れてい
る。同一位置上でR,G,Bに色分解された光量を得
て、そのR,G,Bの各光量比からイエロ、マゼンタ、
シアン、ブラックの信号を得て、イエロ、マゼンタ、シ
アン、ブラック各色のトナーで色再現を行なうカラー複
写機においては、R,G,Bのセンサ位置が離れたカラ
ーイメージセンサでは同一位置でのR,G,Bの各光出
力データが得られないので、そのままでは使用できな
い。同一位置でのR,G,Bの光出力データを得るため
には、副走査方向で先行する位置のイメージセンサから
の画像信号を、ライン間に対応する遅延ラインメモリに
入れて遅延させ、後行するイメージセンサ信号と一致さ
せることにより、見掛け上、同一位置のR,G,B画像
信号とすればよい。
【0003】この点をさらに説明する。図7に、カラー
原稿読取り装置で用いられるこのような縮小型3ライン
CCD1と原稿4面との位置関係を模式的に示す。この
読取り装置は、複数のミラー5,6,7及びレンズ8に
よるスキャナ光学系により原稿画像を3ラインCCD1
に結像させて読取るものである。3ラインCCD1の1
つのイメージセンサの大きさは、カラー原稿読取り装置
の1画素当たりの大きさと光学系の縮小率とにより決め
られる。通常、1画素は1/16mm等と設定される。
縮小率を0.224とすると、3ラインCCD1の1画
素当たりの大きさd1 =14μmとなる。ここに、3ラ
インCCD1の各列のフォトダイオード2間距離を、前
述したように、内部パターン、部品配置、製造上の理由
などからd2 =168μmとすると、各センサ間のライ
ン数=ライン間距離/画素から、ライン数は12ライン
数となる。
【0004】このようにフォトダイオード2のライン間
が168μm(1画素14μm×12ライン)ずつ離れ
ているため、等倍時に同一タイミングで各データを読込
むと、各々12ライン分離れた位置のCCDデータを読
込むことになり、同一画素位置でのR,G,Bデータを
読込むことはできない。これを同一画素位置でのR,
G,Bデータとするためには、副走査方向で位置的に先
行するR,Bセンサ1R,1Bと後行するGセンサ1G
のライン間に対応する画像信号を、遅延ラインメモリに
入れて遅延させ、後行するGセンサ1G 信号と一致させ
ることにより、見掛け上、同一位置のR,G,Bデータ
とすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、変倍率に応じ
てスキャナ速度が変化すると(通常、カラー複写機など
におけるカラー原稿読取り装置では変倍処理は、副走査
方向の光学系のスキャン速度を変化させて行なう)、C
CDのライン間距離(168μm)をスキャナが通過す
る時間が変化する。ここに、CCD1ライン周期は一定
であるため、通過する時間が変化すると、変化に対して
遅延メモリライン数を増減しなければならない。よっ
て、3ラインCCD1のライン間位置補正は、変倍率に
合わせて増減可能な遅延メモリを用いて構成される。
【0006】ここに、各センサ間の位置誤差をなくすた
めの補間処理のために必要な遅延メモリ数は、A3サイ
ズ短手方向(300mm)で16ドット/mmで読込ま
れることが多い。このため、余裕をみて、1ライン当た
り5120ビットが使用される。等倍時のライン間メモ
リ数をB・G間12ライン、B・R間12ライン、変倍
率を1/4〜8倍、1ビット当たりの階調性を256階
調(8ビット)とすると、必要な遅延メモリ数は、 G用遅延メモリ=5120ビット/ライン×12ライン
×(1/4〜8)×8ビット 最大メモリ数=0.492M×8ビット R用遅延メモリ=5120ビット/ライン×24ライン
×(1/4〜8)×8ビット 最大メモリ数=0.983M×8ビット のように表される。このように、ライン間を補正する遅
延メモリは変倍率の拡大時に最大となる。
【0007】このように、変倍率が大きくなるに従い、
遅延メモリ数を増やさなければならず(等倍時12ライ
ン、400%拡大時で48ライン、800%拡大時で9
6ライン分の遅延ラインメモリが必要となる)、メモリ
コストが変倍率のアップとともに上昇してしまうもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、主走査方向に複数個の受光素子を配列させた受光素
子列を副走査方向に複数ライン分離間配設し、各受光素
子列毎に異なる色のカラーフィルタを取付け、変倍率に
応じて走査速度を変えながら原稿と受光素子列とを副走
査方向に相対移動させて原稿を読取り、副走査方向に後
行する受光素子列信号に対して副走査方向に先行する受
光素子列信号を変倍率に応じて遅延メモリのメモリ数を
可変させて後行する前記受光素子列との位置補正を行な
い、異なる色フィルタを通した受光素子信号を同時出力
させるようにしたカラー原稿読取り装置において、後行
する受光素子列のライン毎の信号を一定の割合で間引い
て遅延メモリに格納させるライン間補正回路と、このラ
イン間補正回路により間引かれて前記遅延メモリから出
力される画像データに対して間引きデータを再生する間
引きデータ再生回路とを設けた。
【0009】この際、請求項2記載の発明では、間引き
データ再生回路を、間引きデータの1ライン前のデータ
をそのまま間引きデータ部分に挿入して再生するものと
した。
【0010】さらに、請求項3記載の発明では、所定以
上の変倍率による読取り時のみライン間補正回路による
データの間引きと間引きデータ再生回路によるデータの
再生を行なわせ、所定未満の変倍率による読取り時には
遅延メモリによるデータの遅延のみを行なわせる処理切
換え手段を設けた。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明によれば、変倍率が大きく
なる程、副走査方向についての画素の重なりが大きくな
りデータ間の差が小さくなる点に着目し、画像データを
ライン間補正回路により間引き処理して遅延メモリに格
納させる一方、間引き分を間引きデータ再生回路により
再生しているので、拡大時であっても必要とする遅延メ
モリ数を増やすことなく各色間の位置補正を行なうこと
ができ、遅延メモリに要するコストが低下する。
【0012】この際、請求項2記載の発明によれば、間
引きデータ再生に1ライン前のデータをそのまま利用す
るようにしたので、間引きデータ再生回路のコストも安
価となる。
【0013】さらに、請求項3記載の発明によれば、変
倍率に応じて画像データの間引きと再生処理を行なう場
合と、間引きと再生処理とを行なわず遅延処理のみを行
なう場合とに分けるので、常に間引き・再生を行なった
場合に発生する等倍、縮小時等の画素の欠落による画像
の劣化も防止できるものとなる。
【0014】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図5に基づい
て説明する。本発明のカラー原稿読取り装置も構造的に
は図7に示したように構成されるものであり、同一部分
は同一符号を用いて示す。
【0015】まず、図2を参照して本発明の基本思想を
説明する。デジタルカラー原稿読取り装置において、隣
合う画素同士が光学的に重なり合わない時のスキャナ読
取り速度を100%とすると(各線11は1画素の大き
さを示し、寸法Lは等倍時のスキャナ移動距離を示
す)、拡大変倍によりスキャナ速度が遅くなると、画素
面積は一定なため、副走査方向に隣合う画素同士が位置
的に重なり合うようになる。重なり合う画素面積は、図
7(b)に示す200%時ではスキャナ移動距離が等倍時
の半分(L/2)となるため斜線を施して示すように1
/2画素分の重なりとなり、同図(c)に示す400%時
ではスキャナ移動距離がL/4となるため3/4画素分
重なるものとなる。同様にして、800%時には7/8
画素分重なるものとなる。よって、拡大率が大きくなる
程、1ライン前と1ライン後のデータとは差がなくなっ
てくる。また、このような画素の重なりに逆比例してラ
イン間のメモリ数は100%時のライン間メモリを12
ライン分とした時、200%では24ライン、400%
では48ライン、800%では96ライン分のメモリが
必要になる。本発明では、このように拡大変倍時に画素
が重なりあってデータの差がなくなってくる点に着目
し、一定の割合でライン毎の画像データを間引いて遅延
メモリに格納し、この遅延メモリから出力されるライン
毎の画像データに対して間引いたデータを再生するデー
タ再生回路を設け、このデータ再生回路でデータを画像
データに挿入して画像データの再生を行なうことで、変
倍率が大きくなっても遅延メモリ数が増加することのな
いように構成するものである。
【0016】このような思想に基づく本実施例の回路構
成を図1に示す。まず、3ラインCCD1はドライバ1
2とともにCCD基板13上に搭載されており、3ライ
ンCCD1からのR,G,B各出力はアナログ処理基板
14に入力されている。このアナログ処理基板14は例
えばB信号についてプリアンプ&AGC15B 、A/D
変換器16B 、ピークホールド回路17B による処理部
18B で、A/D変換に最適な電圧まで増幅した後、A
/D変換してデジタル値として出力するものである。
G,R信号に対しても同一構成の処理部18G,18R
設けられている。アナログ処理基板14でデジタル信号
に変換されたR,G,B信号はデジタル処理部19に入
力されている。このデジタル処理部19では、まず、黒
レベル用RAM20と白レベル用RAM21とを用いた
シェーディング補正回路22B,22G,22Rにより各
R,G,B信号の光学的歪、CCD不均一性などを除去
するシェーディング補正が行なわれ、各々スキャナγ補
正回路23B,23G,23、出力バッファ24,2
G,24R を通して出力されるように構成されてい
る。ここに、3ラインCCD1が副走査方向に、R,
G,Bの順番に並んでいるとすると、後行するB信号に
対して先行するG信号、R信号にはシェーディング補正
後に位置合わせのためのライン間補正回路25G,25R
と間引きデータ再生回路26G,26Rとが設けられてい
る。
【0017】なお、デジタル処理部19には画像読取り
部での各種タイミングを発生するタイミング発生回路2
7や、各モードの設定やスキャナ駆動制御等を行なうC
PU28が設けられ、デジタル処理部19外には原稿4
を照明するランプ29やスキャナを駆動させるスキャナ
モータ30等が設けられている。
【0018】ここに、ライン間補正回路25はライン間
メモリとデータの間引きを行なうためのものであり、3
ラインCCD1の各ラインイメージセンサ位置間に相当
するライン数で、読出し書込み非同期、入出力独立でフ
ァーストイン・ファーストアウト(FIFO)機能を持
つ複数のラインメモリ(遅延メモリ)32G,32Rから
構成されている。このような構成により、書込みなが
ら、前に書込んだデータを読出すことができ、かつ、読
出すタイミングを可変し得るものである。このような機
能を利用し、変倍時のライン間メモリのメモリ数の増減
を行ない、ラインイメージセンサ位置間の位置合わせを
行ない同時出力させるものである。なお、ライトコント
ローラによってデータの書込み可/禁止を行なえるた
め、3ラインCCD1から出たデータのメモリ書込みと
メモリ書込み禁止(データの間引き)とができるもので
あり、後述する間引きデータ再生回路26と併用された
場合、メモリ書込み禁止を行なうことによってラインメ
モリのメモリ数を減らすことができる。
【0019】ついで、間引きデータ補正回路26は、C
CD1ライン分に相当するもので、読出し書込み非同
期、入出力独立でFIFO機能を持つ1ラインメモリに
より構成されたものである。このメモリも書込みながら
1ライン前のデータを読出せ、かつ、一度書込んだデー
タを新たに書込まれない場合には何度でも読出せるもの
である。このような機能を利用して、ライン間補正回路
25から連続的にデータが出力されるときは書込みと同
時に前回読んだデータを出力し、間引かれたデータが出
力されてくるときには、データ出力時には書込みと読出
しとを同時に行なう一方、間引かれた時には書込み禁止
と読出しとを行なう。このように間引かれたデータに合
わせて書込みをコントロールし、常に読込みを行なうこ
とにより、新しいデータが書込まれない場合でも、前に
書込まれたデータが出力される。拡大変倍時には、前述
したようにライン間のデータ差が少なくなるため、前に
書込まれたデータを出力しても実質的に間引かれたデー
タを再生したものとなる。
【0020】ところで、このような機能を発揮する遅延
メモリ32と間引きデータ再生回路(1ラインメモリ)
26との具体的構成例を図3に示す。遅延メモリ32と
間引きデータ再生回路26とはメモリ容量が異なるだけ
であり、図3に示すように同じブロック図構成として表
すことができる(遅延メモリ32のメモリ部は多数ライ
ンの画像信号の記憶のために多くのメモリ数で構成さ
れ、例えば8×128Kビットとされるのに対し、間引
きデータ再生回路26のメモリ部は例えば8×5120
なる容量の1ラインメモリで構成されている)。即ち、
この回路内には遅延メモリ32にあっては多数ライン
分、間引きデータ再生回路26にあっては1ライン分の
メモリ容量とされたメモリアレイ33が設けられ、ライ
トコントローラ34、ライトアドレスカウンタ35、デ
ータ入力を受ける入力バッファ36、データ出力用の出
力バッファ37、リードアドレスカウンタ38及びリー
ドコントローラ39等の内部回路により構成されてい
る。また、ライトクロックWCK、ライトコントロール
WE、ライトアドレスカウンタリセットWACR、リー
ドクロックRCK、リードコントロールRE、リードア
ドレスカウンタリセットRACR等の信号用の端子が設
けられている。ライトコントローラ34はデータ書込み
の可/禁止を制御し、リードコントローラ39はデータ
読出しの可/禁止を制御する。
【0021】このような構成において、ライトアドレス
カウンタリセットWACR信号によりライトアドレスカ
ウンタ35は0番地となり、ライトクロックWCKに同
期してデータのメモリアレイ33への書込みとライトア
ドレスカウンタ35のカウントアップとが行なわれる一
方、リードアドレスカウンタリセットRACR信号によ
りリードアドレスカウンタ38は0番地となり、リード
クロックRCKに同期してメモリアレイ33からのデー
タの読出しとリードアドレスカウンタ38のカウントア
ップとが行なわれる、というFIFO機能を持つ。ま
た、このような入出力はライト、リード非同期で行なわ
れる。
【0022】次に、上述したようなデータ間引き機能を
持つライン間補正回路25と間引きデータ再生回路26
とを備えた構成により間引き(ライト1回につき、2回
のリード)をした場合と、しない場合(ライト1回につ
き、1回のリード)との処理の様子を図4のタイミング
チャートを参照して説明する。まず、Aに示すタイミン
グは、リード、ライトが同時に行なわれるため、CCD
から出力される画像信号はそのまま遅延メモリ32に入
れられ、(遅延メモリ分−1ライン)だけ遅延されて出
力される。さらに、間引きデータ再生回路26でもリー
ド、ライトが同時に行なわれるため、1ライン分遅れて
画像データが出力される。よって、両回路25,26で
遅延分に要する必要なラインメモリ数は、 必要遅延ラインメモリ数 =(遅延メモリ−1ライン)+(再生回路1ライン) となる。
【0023】これに対して、Bに示すタイミングは、ラ
イン間補正回路25によりCCDから出力される1ライ
ン毎にリードとライトの禁止と解除とが行なわれるた
め、CCDから出力される画像データの半分しか遅延メ
モリ32には入らず、また、出力されない。間引きデー
タ再生回路26ではライトとライト禁止が1ライン毎に
ライン間補正回路25と同期して行なわれる。また、リ
ード部では1ライン毎にリードが行なわれるため、デー
タが書込まれた時には1ライン遅れて、書込まれない時
には2ライン遅れて1ライン前と同じデータが出力され
る。拡大時には1つ前のデータと1つ後のデータとの間
の差が少ないため、このような間引きと再生とを利用す
ることにより、失われたデータの1つ前のデータがこの
失われた画像データとして挿入され、画像データの再生
が行なわれる。よって、両回路25,26で遅延分に要
する必要なラインメモリ数は、 必要遅延ラインメモリ数 =(遅延メモリ÷2)+(再生回路1ライン) となる。即ち、遅延処理に要するメモリ数を1/2に低
減させることができる。
【0024】同様に、4ライン中から3ライン分のデー
タを間引き、3ライン同じデータを読出すことによっ
て、遅延ラインメモリ数を3/4分低減させることがで
きる。このようにデータの間引き、挿入再生の数(回
数)を任意に変えることにより、画素が重なり合う場合
にライン間位置分の遅延メモリ32があれば、如何なる
倍率に対しても対応可能となり、メモリ数の増加を抑え
得るものとなる。
【0025】ここに、変倍率が800%まで可能な場合
において、必要メモリ数の計算を図5を参照して説明す
る。同図(a)は従来方式のフルメモリ構成の場合を示
し、同図(b)は1ライン毎の間引き・挿入再生、同図
(c)は4ライン中で3ライン間引き・挿入再生の場合の
メモリ構成を示し、かつ、各メモリ32,26中のAは
メモリ容量が8×128Kビット、Bはメモリ容量が8
×5120ビットであることを示している。同図(a)に
示すフルメモリ構成の場合、12個のメモリ32が必要
なのに対して、同図(b)に示す1ライン毎の間引き・挿
入再生では6個のメモリ32と2個のメモリ26で済
み、さらに、同図(c)に示す3ライン間引き・挿入再生
では3個のメモリ32と2個のメモリ6とで済むものと
なる。また、後述するように、両メモリ26,32とも
同じブロック構成の回路であるが内部メモリ数が大幅に
異なるため、回路コストはメモリ26のほうが安価であ
る。よって、本発明によれば、変倍率が大きくなっても
必要な遅延メモリ32の数を一定数以下に抑えることが
できる。
【0026】ところで、一定倍率以下の場合に、上記の
ような画像データの間引き・再生処理を行なった場合を
考える。例えば、等倍時に1ライン毎の間引き・再生を
行なうとすると、再生される画素ライン部は隣接画素と
重なり合う画素部分がないため画素間の関連性がなく、
間引かれた画素の再生とはならない。また、同様に重な
り合う部分が少ないと画素間の関連性が薄いといえる。
また、ハード的に必要な最大遅延メモリ32の数は最大
倍率時の実データと間引き再生の割合とによって決定さ
れ、それ以下の倍率では遅延メモリ内部のメモリ数をタ
イミングによって増減して使用するものとなる。このた
め、最大倍率以下で常に一定の割合で間引き・再生を行
なっても最大必要メモリ数以下にメモリ数を減らすこと
はできない。これらの点を考慮すると、処理切換え手段
(図示せず)を設けて、等倍又はある一定拡大倍率未満
では、図4中のAのタイミングに示したような処理、即
ち、間引き・再生を行なうことなく遅延メモリ32を通
して画像信号同士の位置合わせのみを行なう一方、ある
一定拡大倍率以上の場合には、図4中のBのタイミング
に示すような間引き・再生処理を行なって画像信号同士
の位置合わせを行なうようにするのがよい。これによれ
ば、拡大時のメモリ数の増加を防止しつつ、等倍時や縮
小時などの画質の劣化をも防止できるものとなる。
【0027】
【発明の効果】本発明は、上述したように、変倍率が大
きくなる程、副走査方向についての画素の重なりが大き
くなりデータ間の差が小さくなって関連性が強くなり、
そのデータを活用し得る点に着目し、請求項1記載の発
明では、後行する受光素子列のライン毎の信号を一定の
割合で間引いて遅延メモリに格納させるライン間補正回
路と、このライン間補正回路により間引かれて遅延メモ
リから出力される画像データに対して間引きデータを再
生する間引きデータ再生回路とを設けたので、拡大時で
あっても必要とする遅延メモリ数を増やすことなく各色
間の位置補正を適正に行なうことができ、遅延メモリに
要するコストを抑えることができる。
【0028】この際、請求項2記載の発明によれば、間
引きデータ再生に1ライン前のデータをそのまま利用す
るようにしたので、間引きデータ再生回路のコストも安
価とすることができる。
【0029】さらに、請求項3記載の発明によれば、処
理切換え手段により変倍率に応じて、画像データの間引
きと再生処理を行なう場合と、間引きと再生処理とを行
なわず遅延処理のみを行なう場合とに分けるので、拡大
時の遅延メモリ数の増加を防止しつつ、常に間引き・再
生を行なった場合に発生する等倍、縮小時等の画素の欠
落による画像の劣化も防止できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】倍率に伴う画素間の重なり具合を示す模式図で
ある。
【図3】遅延メモリ&ラインメモリ構成を示すブロック
図である。
【図4】間引き・再生処理の有無を伴うタイミングチャ
ートである。
【図5】必要メモリ数を説明するための模式図である。
【図6】一般的な3ラインCCD構成例を示すブロック
図である。
【図7】読取り装置例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
25 ライン間補正回路 26 間引きデータ再生回路 32 遅延メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主走査方向に複数個の受光素子を配列さ
    せた受光素子列を副走査方向に複数ライン分離間配設
    し、各受光素子列毎に異なる色のカラーフィルタを取付
    け、変倍率に応じて走査速度を変えながら原稿と受光素
    子列とを副走査方向に相対移動させて原稿を読取り、副
    走査方向に後行する受光素子列信号に対して副走査方向
    に先行する受光素子列信号を変倍率に応じて遅延メモリ
    のメモリ数を可変させて後行する前記受光素子列との位
    置補正を行ない、異なる色フィルタを通した受光素子信
    号を同時出力させるようにしたカラー原稿読取り装置に
    おいて、後行する受光素子列のライン毎の信号を一定の
    割合で間引いて遅延メモリに格納させるライン間補正回
    路と、このライン間補正回路により間引かれて前記遅延
    メモリから出力される画像データに対して間引きデータ
    を再生する間引きデータ再生回路とを設けたことを特徴
    とするカラー原稿読取り装置。
  2. 【請求項2】 間引きデータ再生回路を、間引きデータ
    の1ライン前のデータをそのまま間引きデータ部分に挿
    入して再生するものとしたことを特徴とする請求項1記
    載のカラー原稿読取り装置。
  3. 【請求項3】 所定以上の変倍率による読取り時のみラ
    イン間補正回路によるデータの間引きと間引きデータ再
    生回路によるデータの再生を行なわせ、所定未満の変倍
    率による読取り時には遅延メモリによるデータの遅延の
    みを行なわせる処理切換え手段を設けたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載のカラー原稿読取り装置。
JP3249333A 1991-09-27 1991-09-27 カラー原稿読取り装置 Pending JPH0591303A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011024140A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 画像読み取り装置

Cited By (1)

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JP2011024140A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 画像読み取り装置

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