JPH07118770B2

JPH07118770B2 - 画像読取り装置

Info

Publication number: JPH07118770B2
Application number: JP60031597A
Authority: JP
Inventors: 賢治鈴木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1995-12-18
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPS61193567A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、青色用，緑色用，赤色用の３種類の蓄積型イ
メージセンサーで画像を読み取る画像読取り装置に関
し、更に詳しくは３種類の蓄積型イメージセンサーの光
電変換を並列的に行ない、信号の取出しを直列的に行う
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

カラープリンタでは、カラープリントの前に、画像読取
り装置を用いて、カラー原画（カラーネガフイルム等）
の各点の濃度を測定し、得られた三色（青色，赤色，緑
色）濃度に応じて色補正を行なっている。従来の画像読
取り装置としては、三色光をそれぞれ光電変換して蓄積
する３種類の蓄積型イメージセンサーと、各蓄積型イメ
ージセンサーから出力された信号を処理する３組の信号
処理回路と、各信号処理回路の出力を記憶する記憶部と
から構成されたものが知られている。この装置では、信
号処理回路が各色毎に設けられており、また信号を並列
に取り込むことができるように、高速処理が可能な高価
な信号処理回路が用いられているため、構造が複雑でコ
ストがかかるという問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、青色，緑色，赤色の３種類の蓄積型イメージ
センサーからの信号取出しを独立に制御して、信号処理
を１組の信号処理回路で行うことにより、構造が簡単で
コストが安い画像読取り装置を提供することを目的とす
るものである。

本発明のもう１つの目的は、入射光に応じて各蓄積型イ
メージセンサーの電荷蓄積時間を独立に制御することに
より、ダイナミックレンジを広くしてノイズの少ない信
号を得ることができるようにした画像読取り装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、青色，緑色，
赤色の３種類の蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間
と信号取出し開始時を独立に制御するように構成したも
のである。各蓄積型イメージセンサーは、画像をプレス
キャンして得た信号に応じて電荷蓄積時間をそれぞれ設
定する。この設定後に、本スキャンが開始され、各蓄積
型イメージセンサーは、並行して電荷蓄積を開始する。
そして、電荷蓄積を終了したものから、信号取出しが重
複しないように信号が取り出され、共通の信号処理手段
に送られる。この信号処理の途中で、電荷蓄積時間に応
じて信号変換され、画像からの実際の光に応じた信号に
戻される。

このように、本発明では、プレスキャンの測定結果に基
づいて、各蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を調
節するから、測光のダイナミックレンジが実質的に広が
り、高精度の測定を行うことができる。この電荷蓄積時
間の変更による信号変化は、共通の信号処理回路に設け
た信号変換手段によって補正される。

前記蓄積型イメージセンサーとしては、CCD,MOS型,CPD
等があり、本発明はこのいずれも利用することができ
る。CCDの場合には、入射光を光電変換して蓄積する感
光部から転送部へ信号電荷を転送することにより電荷蓄
積が終了し、蓄積開始時から電荷転送までの時間が電荷
蓄積時間となる。そして、電荷保存機能を持った転送部
から出力部へ信号電荷を転送することにより信号の取出
しが行われる。前記感光部から転送部への信号電荷の転
送は、インターライン方式であってもフレーム転送方式
であってもよい。MOS型の場合には、マトリックス状に
配置したMOSトランジスタによって信号の取出しが行わ
れるから、電荷蓄積終了時と信号取出し時とが一致す
る。したがって、このMOS型では、蓄積終了と同時に信
号取出しを行う場合は良いが、信号取出しを一時待機さ
せる場合には、蓄積が終了した時に、入射光を遮断する
ことが必要である。この入射光の遮断は、測定すべき色
の補色のカットフイルタを挿入することにより、あるい
は蓄積が終了した蓄積型イメージセンサーの前に配置し
たシャッタを閉じることにより行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

第９図は本発明の画像読取り装置を組み込んだカラープ
リンタを示すものである。光源10から放出された白色光
は、イエローフイルタ11,マゼンタフイルタ12,シアンフ
イルタ13を順次経て拡散板14に達する。この拡散板14で
拡散された光によりカラー原画15が照明され、これを透
過した光がレンズ16を経てから、シャッタ17が開いてい
る間に印画紙18に達する。前記レンズ16は、引伸し倍率
に応じてその位置が変化し、カラー原画15に記録された
カラー画像を印画紙18に結像する。

前記レンズ16の光路から外れた位置に、カラー原画15の
各画素の青色成分を測定する青色測光部20と、緑色成分
を測定する緑色測光部21と、赤色成分を測定する赤色測
光部22とが設けられている。これらの測光部20〜22は、
予め決定したそれぞれの電荷蓄積時間の間に並列的に駆
動され、それぞれに入射した色光を光電変換する。そし
て、電荷蓄積（以下、単に蓄積という）が終了した順番
で信号を読み出し、これを写真画像濃度情報収録部23に
送る。マイクロコンピュータ24は、この写真画像濃度情
報収録部23に収録された各画素の三色濃度を読み出し、
それぞれ積算して三色毎に平均透過濃度（LATD）を算出
する。この平均透過濃度と、各画素の色味（青色濃度，
緑色濃度，赤色濃度のバランス）等から、カラー原画を
標準シーンと色欠陥のあるシーン、濃度欠陥のあるシー
ンとに分類する。この分類結果に基づいて、色欠陥のあ
るシーンに対しては、そのシーンの色欠陥に応じてフイ
ルタ切換え部25を制御し、所望のイエローフイルタ11,
マゼンタフイルタ12,シアンフイルタ13を選択する。そ
して、濃度欠陥のあるシーンに対しては、シャッタ制御
部26を制御してシャッタ17の開口時間を調節する。な
お、標準シーンに対しては、周知のLATD方式により制御
するものである。

第１図は本発明の画像読取り装置の構成を示すものであ
る。前記青色用測光部20は、レンズ30と、青色フイルタ
31と、蓄積型イメージセンサー32と、この蓄積型イメー
ジセンサー32を駆動するドライバ33とから構成されてお
り、青色フイルタ31を通った光が蓄積型イメージセンサ
ー32に入射して光電変換され、得られた信号電荷が蓄積
される。なお、この青色フイルタ31は、蒸着等によって
蓄積型イメージセンサー32に直接形成してもよい。

前記蓄積型イメージセンサー32としては、CCDが用いら
れ、ドライバ33によって所定の周期で蓄積と信号読出し
とを行っているが、通常はアナログスイッチ34がOFFし
ているために、読み出した青色信号はセレクタ35に送ら
れることはない。この蓄積型イメージセンサー32が周期
的に駆動されている間に、有効な蓄積を行ない、そして
得られた有効な時系列色信号をアナログスイッチ34を介
して取り出す。

一般的に写真画像の濃度を測定する場合に、10000ステ
ップ程度のダイナミックレンジが必要になるが、CCD等
の蓄積型イメージセンサーではダイナミックレンジが狭
いために、高精度の測定を行うことができない。ところ
で、１枚のカラー原画についてだけ見れば、濃度レベル
が約100ステップ位あれば充分であるから、カラー原画
に応じて蓄積型イメージセンサーの蓄積時間を変えるこ
とにより、実質的にダイナミックレンジを広げ、高精度
の測定を行うことができる。

前記蓄積型イメージセンサー32の蓄積時間を決定するた
めに、本スキャンの前にプレスキャンが行われる。この
プレスキャンで得た信号の最大値に応じて本スキャンで
の蓄積時間が決定される。したがって、有効な蓄積と信
号取出しは、２回行われることになる。蓄積型イメージ
センサー32からの信号取出しが遅い場合には、速度の遅
い安価な信号処理回路を用いることが可能となり、コス
ト的に有利である。そこで、本実施例では、有効な信号
の取出しは、周期的に行う信号読出しよりもゆっくりと
行うようにしている。

同様に、前記緑色用測光部21は、レンズ37と、緑色フイ
ルタ38と、蓄積型イメージセンサー39と、ドライバ40と
から構成されており、プレスキャンと本スキャン時にア
ナログスイッチ41を介して信号が取り出される。また、
前記赤色用測光部22は、レンズ42と、赤色フイルタ43
と、蓄積型イメージセンサー44と、ドライバ45とから構
成されており、アナログスイッチ46を介して信号が取り
出される。

前記蓄積型イメージセンサー32に、プレスキャンと本ス
キャンとを行わせるために、青色用制御回路48が設けら
れている。この青色用制御回路48は、ドライバ33を制御
して、所定の時間だけ蓄積を行わせ、そしてゆっくりと
信号取出しを行わせる。同様に、ドライバ40を制御する
緑色用制御回路49と、ドライバ45を制御する赤色用制御
回路50とが設けられている。この実施例では、各制御回
路48〜50が、クロック信号発生器51から出力された4MHz
の基本クロック信号の通過を阻止することにより、蓄積
時間及び読出し開始時を色毎に独立に変更し、また基本
クロック信号を分周することにより、読出し速度を変更
している。すなわち、ドライバ33,40,45は、基本クロッ
ク信号（マスタークロック信号）が入力されないと、そ
のまま光電変換が続行するから、ドライバ33,40,45が正
常に作動している時の蓄積時間との時間差（蓄積延長時
間）を求め、この時間だけ基本クロック信号を停止すれ
ば、所望の蓄積時間を設定することができる。また、信
号の読出しは、マスタークロック信号に同期して行われ
るから、周期が長いマスタークロック信号をドライバ3
3,40,45に入力すれば、信号の取出しがゆっくりにな
る。

前記制御回路48〜50は、コントローラ52により、プレス
キャンと本スキャンでの蓄積延長時間と、蓄積スタート
及び取出しスタートのタイミングとが色毎に指示され
る。また、このコントローラ52は、取出し中の色信号の
種類をアドレスカウンタ54に指示するとともに、セレク
タ35を切り換えて取り出した色信号を増幅器55に送る。
この増幅器55と蓄積型イメージセンサー32,39,44のオフ
セット調節を行うために、CPU63で書き込まれたデータ
をデジタル変換して電圧を出力するオフセット補正回路
56が設けられている。

前記増幅器55で増幅された時系列の色信号は、A/Dコン
バータ57に送られる。このA/Dコンバータ57は、制御回
路48〜50から出力されたサンプリングパルスで色信号を
サンプリングし、これを８ビットのデジタル信号に変換
してから、対数変換テーブル58に送る。この対数変換テ
ーブル58は、例えば15個のテーブルを持っており、カラ
ー原画15のベース濃度、すなわち蓄積型イメージセンサ
ーの蓄積時間に応じたテーブルを選択し、このテーブル
を参照することにより対数変換して濃度値を算出する。
この各テーブルに、約250個の濃度値が書き込んであ
り、重複分を除くと全体で約10000の濃度ステップとな
っている。

前記対数変換テーブル58から出力された濃度信号は、３
個のテーブルを持ったルックアップテーブル59に送ら
れ、コントローラ52で指定された色に応じたテーブルを
参照して、印画紙18の三色の感度曲線が一致するように
規格化する。このルックアップテーブル59は、RAMで構
成されており、ROM60のデータが予め書き込まれる。ル
ックアップテーブル59によって規格化された濃度データ
は、バスライン61を介してRAM62に送られ、アドレスカ
ウンタ54で指定されたメモリ番地に直接書き込まれる。
このアドレスカンウンタ54は、各色信号の取出しスター
ト時にコントローラ52でリセットされ、そしてサンプリ
ングパルスをカウントし、このカウント内容と、色信号
とによりRAM62のアドレスを指定する。

前記CPU63は、ROM60に書き込まれたプログラムに従って
各部をコントロールするとともに、必要なデータを各部
に書き込む。すなわち、コントローラ52に各色毎の蓄積
延長時間を指示するとともに、蓄積及び信号取出しのタ
イミングを指示する。また、対数変換テーブル58に対し
て蓄積時間に応じたページを指定し、またルックアップ
テーブル59及びオフセット補正回路56に対してデータを
書き込む。なお、I/Oポート64には、第９図に示したフ
イルタ切換え部25とシャッタ制御部26とが接続されてい
る。

第２図はプレスキャンと本スキャンのタイミングを示す
ものである。カラー原画15が測定位置に位置決めされる
と、センサー（図示せず）からの検知信号がCPU63に送
られ、所定の周期で作動している蓄積型イメージセンサ
ー32,39,44がプレスキャンと本スキャンとを順次開始す
る。このプレスキャンを開始する際には、まずCPU63が
蓄積延長時間と動作のタイミングとをコントローラ52に
指示する。このコントローラ52は、時間t1において各制
御回路48〜50に蓄積スタート信号を同時に送って、マス
タークロック信号が各ドライバ33,40,45に入力されるの
を阻止する。この場合には、各ドライバ33,40,45が停止
状態になり、その間に光電変換と電荷蓄積とが続行す
る。そして、所定の蓄積延長時間が経過した時に、基本
クロック信号の停止を解除し、これから得たマスターク
ロック信号を各ドライバ33,40,45に送る。これにより、
各ドライバ33,40,45が正常な作動を開始するから、通常
の蓄積時間だけ更に蓄積が継続して行われる。なお、こ
の蓄積時には、その前に光電変換して蓄積した電荷の読
出しが同時に行われているが、アナログスイッチ34,41,
46がOFF状態にあるために、読出した信号は垂れ流され
ることになる。

時間t2に達すると、各蓄積型イメージセンサー32,39,44
の電荷蓄積が終了する。したがって、蓄積時間Ｔは（t2
−t1）であり、これは通常の蓄積時間に蓄積延長時間を
加えたものである。この蓄積が終了すると、蓄積された
信号電荷が転送部に転送されて保存される。なお、図面
ではこの転送時間を省略して示してある。この電荷転送
後に、各蓄積型イメージセンサー32,39,44は、順番に色
信号が取り出される。この実施例では赤色，緑色，青色
の順番に信号が順次取り出される。

コントローラ52は、赤色用制御回路50から蓄積終了信号
を受け取ると、赤色信号の取出しスタート信号を赤色用
制御回路50に送り、赤色信号の取出しを開始する。これ
とともに、コントローラ52は、取出しを開始する色の種
類を表す色指定信号をセレクタ35に送って蓄積型イメー
ジセンサー44を増幅器55に接続する。また、この色指定
信号は、ルックアップテーブル59に送られて赤色用のテ
ーブルを選択する。更に、この色指定信号は、アドレス
カウンタ54に送られてアドレスの上位２ビットとして用
いられる。また、コントローラ52は、リセット信号をア
ドレスカウンタ54に送ってこれをリセットする。

赤色用制御回路50は、アナログスイッチ46をONにすると
ともに、基本クロック信号を分周したものをマスターク
ロック信号としてドライバ45に送る。このドライバ45
は、周期の長いマスタークロック信号で駆動され、転送
部に保存しておいた信号電荷を出力部に送って電圧に変
換し、赤色信号として出力する。この出力部から出力さ
れた時系列の赤色信号は、アナログスイッチ46を介して
増幅器55に送られ、ここで増幅されてからA/Dコンバー
タ57に送られる。このA/Dコンバータ57は、赤色信号の
読出しに同期したサンプリングパルスでサンプルホール
ドし、このサンプルホールドされた赤色信号がデジタル
信号に変換される。対数変換テーブル58は、蓄積時間に
応じて選択されたページを参照してデジタル信号を対数
変換して赤色濃度を求める。この赤色濃度は、ルックア
ップテーブル59で規格化してから、アドレスカウンタ54
で指定されたRAM62のアドレスに書き込まれる。

時間t3において赤色信号の取出しが終了すると、赤色用
制御回路50が取出し終了信号をコントローラ52に送る。
このコントローラ52は、緑色用制御回路49から蓄積終了
信号が発生していることを確認してから、緑色の取出し
スタート信号を緑色用制御回路49に送るとともに、セレ
クタ35のスイッチの切換と、対数変換テーブル58及びル
ックアップテーブル59のページ選択とを行う。これとと
もに、アドレスカウンタ54をセットし、またアナログス
イッチ41をONにする。そして、前述した赤色信号の取出
しと同様な手順で、転送部に保存されていた信号電荷を
出力部に転送し、緑色信号に変換してから時系列信号と
して取り出し、信号処理してからRAM62に書き込む。

時間t4に達すると、青色信号の取出しが開始され、この
取り出した青色信号も信号処理されてからRAM62に書き
込まれる。そして、青色信号の読出しが時間t5で終了
し、時間t1から開始されたプレスキャンが終了する。そ
の後、コントローラ52がリセット信号を出力して各部を
リセットする。

前記プレスキャンが終了すると、CPU63は、カラー原画
の最も明るい部分（最小濃度）を判別し、この部分を測
光した時に、その出力が蓄積型イメージセンサーの飽和
値に近くなるように、本スキャンでの蓄積延長時間を色
毎に決定する。得られた色毎の蓄積延長時間は、コント
ローラ52に送られるとともに、この蓄積延長時間に応じ
て対数変換テーブル58のページを指定する。

前記蓄積延長時間を決定してから、時間t6においてプレ
スキャンと同様に蓄積スタート信号を各制御回路48〜50
に送って電荷蓄積を同時に開始させる。時間t7に達する
と、赤色の蓄積時間が終了するから、信号電荷を転送部
に転送した後、時系列の赤色信号を取り出し、信号処理
してからRAM62に取り込む。この赤色信号の取出し中
に、時間t8で緑色の電荷蓄積が終了するが、この場合に
は信号電荷を転送部に転送して保存する。そして、赤色
信号の取出しが終了する時間t9に達してから、取出しを
待機しておいた緑色信号の取出しを開始し、これをRAM6
2に格納する。また、時間t10において青色の電荷蓄積が
終了するが、この場合も取出しを待機させて、緑色信号
の取出しが終了する時間t11から信号取出しを開始す
る。そして、時間t12に達すると青色信号の取出しが終
了し、時間t6から開始された本スキャンが終了する。

前記本スキャンが終了した後に、コントローラ52は各部
をリセットするから、分周器79で分周されない基本クロ
ック信号がマスタークロック信号として各ドライバ33,4
0,45に入力され、各蓄積型イメージセンサー32,39,44は
通常の周期で蓄積と読出しとを行なう。しかし、この場
合には、各アナログスイッチ34,41,46がOFFしているた
め、読み出した色信号は実質的に垂れ流されることにな
る。

蓄積型イメージセンサーとして、CCDを用いた場合に
は、感光部と転送部の両方において、暗電流の影響によ
るノイズが発生し、このノイズは時間に比例して増大す
るという性質がある。したがって、ノイズを少なくする
には、感光部から転送部に信号電荷を転送した後に、信
号取出しを待機させることなく、直ちに色信号の取出し
を開始するのが望ましい。第３図は蓄積スタートを色毎
にずらすことにより、各色信号の取出しが待ち時間なし
に行えるようにした実施例を示すものである。時間t1に
おいて赤色の電荷蓄積が開始され、そして予め設定した
蓄積時間を経過して時間t2に達した時に、信号電荷を転
送部に転送して蓄積を終了する。この蓄積の終了後に、
赤色信号の取出しを時間t2からt4の間で行う。この信号
取出し時間は、マスタークロック信号の周期と画素数に
よって決まるものであり、各蓄積型イメージセンサー3
2,39,44では同じ時間である。

前記赤色信号の取出しの途中で、時間t3に達した時に緑
色の電荷蓄積を開始する。この蓄積の開始のタイミング
は、赤色の電荷蓄積と信号取出しに要する時間（t4−t
1）から、緑色の電荷蓄積に要する時間（t4−t3）を引
いた時間だけ、赤色の電荷蓄積の開始時t1から遅らせた
時である。時間t4では、赤色信号の読出しが終了し、同
時に緑色の電荷蓄積が終了する。この電荷蓄積が終了し
た緑色は、信号取出しが時間t6まで行われる。また、緑
色信号の取出し時において、時間t5から青色の電荷蓄積
が開始され、そして緑色の信号取出しが終了する時間t6
で青色の電荷蓄積が終了し、この青色の信号取出しは時
間t6からt7まで行われる。

前記時間t1から時間t7の間にプレスキャンが行われ、そ
して各部をリセットしてから、各色毎に本スキャンでの
蓄積延長時間を決定する。この本スキャンは、時間t8か
ら開始され、まず蓄積時間が最も短い赤色の電荷蓄積が
開始される。この赤色の電荷蓄積は、時間t11まで行わ
れ、そして時間t11から時間t12の間で赤色信号の読出し
が行われる。

二番目に蓄積時間が短い緑色の電荷蓄積は時間t9から開
始され、蓄積時間の最も長い青色の電荷蓄積が時間t10
から開始される。そして、赤色信号の取出しが終了する
時間t11から緑色信号の取出しが開始される。この緑色
信号の取出しが終了する時間t13から、青色信号の取出
しが開始され、この青色信号の取出しが時間t14まで行
われる。この本スキャンが終了すると、コントローラ52
は各部をリセットし、蓄積型イメージセンサー32,39,44
を通常の周期で作動させる。

上記実施例では蓄積時間の短いものから蓄積をスタート
させているが、例えば緑色の蓄積時間が、赤色の蓄積時
間と信号取出し時間とを加算した時間よりも長くなる場
合には、最初に緑色の蓄積をスタートさせ、その後に蓄
積時間の最も短い赤色の電荷蓄積スタートさせる。な
お、システム全体の処理時間が多少長くなるが、蓄積時
間の長いものから順番に蓄積をスタートさせれば、この
ような順番の狂いは生じない。また、例えば赤色の信号
取出しが終了すると直ちに緑色の信号取出しを開始して
いるが、この２種類の信号取出しの間に多少のズレを設
けてもよい。

前記プレスキャンの蓄積時間が、ドライバが正常に作動
している時の蓄積時間と同じにすれば、プレスキャンで
の蓄積を省略することができる。この場合には、プレス
キャンが開始された時に、直ちに色信号の取出しを開始
すればよい。また、このプレスキャンでは、デジタル化
した色信号を対数変換及び規格化することなく（プレス
キャン専用のページを設け、アドレスとデータを同じに
しておく。）、そのままの形でRAM62に格納してもよ
い。この場合には、信号の最大値が蓄積型イメージセン
サーの飽和値に近くなるように、本スキャンでの電荷蓄
積時間を決定する。

第４図はフレーム転送を行うようにした青色用制御回路
の一例を示すものである。コントローラ52は、プレスキ
ャンで求めた蓄積延長時間のデータをタイマー70にセッ
トし、その後で蓄積スタート信号をANDゲート71に送
る。このANDゲート71には、垂直同期信号（Ｖ−sync）
が入力されているから、垂直同期信号がローレベル（以
下、「Ｌ」という）になった時に、その出力がハイレベ
ル（以下、「Ｈ」という）に反転し、この立ち上がりの
タイミングでフリップフロップ72をセット状態にする。
このフリップフロップ72がセットされると、その出力端
子が「Ｈ」から「Ｌ」に反転するため、ANDゲート73
が閉じられる。このANDゲート73が閉じられると、第５
図に示すように、基本クロック信号の通過が停止される
ため、前述したようにドライバ33の作動が一時停止する
が、しかしドライバ33は駆動状態に保たれているため、
蓄積型イメージセンサー32の蓄積はそのまま進行する。

前記フリップフロップ72がセットされると、出力端子Ｑ
は「Ｈ」になるため、第５図に示すように、タイマー70
のゲートが開かれ、基本クロック信号を分周器74で分周
して得たクロック信号がタイマー70に入力される。この
タイマー70は、入力されたクロック信号をカウントし、
その内容が蓄積延長時間と一致した時に、出力端子Ｏを
「Ｈ」にするとともに、ゲートを閉じてクロック信号の
カウントを停止する。タイマー70の出力端子Ｏが「Ｈ」
になると、フリップフロップ72がリセットされるため、
ANDゲート73が開かれ、基本クロック信号の通過を許容
し、ドライバ33を正常に作動させる。また、タイマー70
の出力信号は前記ANDゲート71に入力されているため、
一回のスキャン中に再び垂直同期信号が「Ｌ」に反転し
てもフリップフロップ72をセットすることはない。

前記ANDゲート73が蓄積延長時間後に開いた基本クロッ
ク信号の通過を許容すると、ドライバ33の作動が開始
し、通常の蓄積時間だけ更に電荷蓄積を続行する。そし
て、垂直同期信号が「Ｈ」に反転すると、フレーム転送
が開始されて蓄積が終了する。その後に垂直同期信号が
「Ｌ」に反転すると、タイマー70の出力信号と垂直同期
信号との論理積を求めるANDゲート76が「Ｈ」に反転
し、フリップフロップ77をセットする。このフリップフ
ロップ77がセットされると、ANDゲート78が閉じられる
ために、基本クロック信号の通過が停止し、ドライバ33
の作動が停止する。このドライバ33の作動が停止する
と、転送部に転送された電荷の取出し開始が延期される
ことになる。

コントローラ52が取出しスタート信号を出力すると、フ
リップフロップ77がリセットされるから、ANDゲート78
が再び開いて基本クロック信号をドライバ33に送る。こ
の基本クロック信号がドライバ33に入力されると、延期
されていた青色信号の取出しが開始される。したがっ
て、蓄積終了後に直ちに取出しスタート信号を発生すれ
ば、取出しの待ち時間がなくなり、そして取出しスター
ト信号の発生を所望時間だけ遅らせることにより、取出
し待機中とすることができる。

前記青色信号の取出しをゆっくりと行うために、分周器
79とANDゲート80とが設けられている。この分周器79とA
NDゲート80との直列回路と並列に、ANDゲート81が設け
られており、取出しスタート信号でセットされるフリッ
プフロップ82によってANDゲート80と81とが選択的に開
かれる。すなわち、蓄積中及び転送中は、フリップフロ
ップ82がリセット状態にあるから、出力端子Ｑが「Ｌ」
となっており、そのためにANDゲート80が閉じている。
他方、インバータ83によって反転された信号がANDゲー
ト81に入力されているため、これが開いて基本クロック
信号をORゲート84に送る。フリップフロップ82がセット
された信号取出し中は、ANDゲート80が開き、ANDゲート
81が閉じている。前記ANDゲート80が開いている時に
は、基本クロック信号が分周され、周期が長いクロック
信号がORゲート84に送られる。

前記ドライバ33は、ORゲート84から出力されたマスター
クロック信号を元にして位相が異なった複数のクロック
信号を作り、これで蓄積型イメージセンサー32を駆動す
る。この蓄積型イメージセンサー32は、入射光を光電変
換して蓄積する感光部32aと、感光部32aからの信号電荷
を受け取って保存する転送部32bと、転送部32bから垂直
転送された信号電荷を水平方向に転送するとともに、信
号電荷を電圧に変換し、青色信号として出力する出力部
32cとから構成されている。前記感光部32aで入射光を光
電変換している時には、転送部32bは前に光電変換され
てフレーム転送されている信号電荷を出力部32cへ転送
し、感光部32aから新しい信号電荷がフレーム転送され
る前に、各セルを空にしておく。

前記ドライバ33は、垂直同期信号と水平同期信号（Ｈ−
sync）とサンプリングパルス（SP）を出力する。この垂
直同期信号は、ANDゲート86に送られ、ここで蓄積スタ
ート信号との論理積が取られる。このANDゲート86の出
力は、カウンタ87でカウントされ、その内容がデコーダ
88に送られる。前記カウンタ87は、蓄積スタート後に垂
直同期信号が「Ｌ」から「Ｈ」に反転した回数をカウン
トし、その内容が「１」の時に、デコーダ88が蓄積終了
信号をコントローラ52に送り、取出しスタート信号の発
生を促す。カウンタ87の内容が「２」の時には、デコー
ダ88は信号取出し終了信号をコントローラ52に送って、
次の色信号の取出しが可能であることを指示する。

前記蓄積型イメージセンサー32は、周期的に作動してい
るため、プレスキャン及び本スキャン以外でも出力部32
cから青色信号を出力する。しかし、この青色信号は不
要なものであるから、処理回路を作動させずに垂れ流し
てしまう。これは、A/Dコンバータ57が、サンプリング
パルスに同期して作動するから、サンプリングパルスを
A/Dコンバータ57に入力しないようにすることによって
達成することができる。そのために、取出しスタート信
号でセットされ、取出し終了信号でリセットされるフリ
ップフロップ89と、このフリップフロップ89の出力端子
Ｑに接続されたアナログスイッチ90が設けられている。
なお、このアナログスイッチ90を用いた場合には、第１
図に示すアナログスイッチ34は不要となる。また、この
サンプリングパルスと、水平同期信号と垂直同期信号と
がANDゲート91に入力されており、プレスキャン及び本
スキャンでの信号取出し中においてだけ、サンプリング
パルスをアドレスカウンタ54に送るようになっている。

プレスキャン又は本スキャンが終了すると、コントロー
ラ52は、リセット信号を出力してタイマー70,フリップ
フロップ82,カウンタ87をリセットする。この後は、蓄
積型イメージセンサー32が通常の周期で蓄積と読出しを
行い、読み出した青色信号を垂れ流す。

第６図は本スキャンにおける蓄積と取出しのタイミング
を示すものである。蓄積スタート信号がコントローラ52
から出力されると、最初の垂直同期信号の立ち下がりの
タイミングでANDゲート73が閉じる。そして、予め設定
した蓄積延長時間が経過した時に、ANDゲート73が開い
てマスタークロック信号をドライバ33に送る。そして、
通常の蓄積時間が経過した時に、垂直同期信号が「Ｈ」
に反転するから、フレーム転送が開始されて蓄積が終了
する。このフレーム転送が終了して垂直同期信号が再び
立ち下がると、ANDゲート78を閉じて信号取出しを延期
させる。そして、取出しスタート信号がコントローラ52
から出力された時に、ANDゲート78を開いてドライバ33
を作動させ、信号取出しを開始させる。

前記実施例ではフレーム転送方式について説明したが、
これはインターライン方式であってもよい。このインタ
ーライン方式の場合でも、基本クロック信号を停止させ
て、シフト信号の発生を遅らせることによりことによ
り、蓄積時間を調節することができる。

MOS型の蓄積型イメージセンサーでは、感光部に蓄積さ
れた信号電荷が、マトリックス状に配置したMOSトラン
ジスタにより、直接に取り出されるから、信号取出しを
遅延させた場合には、その間で蓄積が進行してしまう。
したがって、第３図に示すように、蓄積スタートを色毎
にずらして信号取出しの待機時間をなくすか、あるいは
シャッタ又はカットフイルタ等を用いて色光の入射を停
止させることが必要である。

第７図は蓄積型イメージセンサーとしてMOS型を用い、
蓄積時間が経過した時に液晶シャッタによって色光の入
射を停止させるようにした実施例を示すものであり、第
４図と同じ回路には同じ符号を付してある。MOS型イメ
ージセンサー95は、入射光を光電変換して蓄積する光電
変換部95aと、MOSトランジスタをマトリックス状に配置
した走査部95bとから構成されており、ドライバ96から
のクロック信号で走査部95bが走査されて青色信号を読
み出す。このMOS型イメージセンサー95は、所定の周期
で蓄積と読出しとを交互に行っている、第８図に示すよ
うに、蓄積スタート信号がコントローラ52から出力され
ると、通常の蓄積が終了して垂直同期信号が立ち下がる
時に、これに同期したタイミングでフリップフロップ97
をセットするとともに、タイマー70の作動がスタートす
る。前記フリップフロップ97がセットされると、ANDゲ
ート98が閉じるので、基本クロック信号を分周器99で分
周して得たマスタークロック信号がドライバ96に入力さ
れなくなる。この場合には、ドライバ96が駆動状態で停
止しているから、信号取出しが一時停止する。この取出
しが一時停止している場合でも、開状態にある液晶シャ
ッタ100と青色フイルタ101を透過した青色光が光電変換
部95aに入射しているから、そのまま蓄積が続行する。

蓄積延長時間が経過すると、タイマー70の出力端子Ｏが
「Ｈ」に反転するから、フリップフロップ102がセット
される。このフリップフロップ102がセットされると、
ドライバ103が駆動されるから、液晶シャッタ100を閉じ
る。この液晶シャッタ100が閉じると、青色光が光電変
換部95aに入射されなくなるから、蓄積が停止する。

コントローラ52が取出しスタート信号を出力すると、フ
リップフロップ97がリセットされるので、マスタークロ
ック信号がドライバ96に入力する。このドライバ96にマ
スタークロック信号が入力されると、延期されていた青
色信号の取出しが開始される。この青色信号の取出し時
には、ドライバ96がクロック信号を走査部95bに送っ
て、マトリックス状に配置したMOSトランジスタを所定
時間だけON状態にして青色信号を順番に取り出す。この
青色信号の取出しは、分周器99によってゆっくりと行わ
れる。

プレスキャン又は本スキャンが終了すると、リセット信
号がコントローラ52から出力されるので、各部がリセッ
トされる。そして、フリップフロップ89がリセットされ
ると、ドライバ103の作動が停止するから、液晶シャッ
タ100が開状態に復帰する。

〔発明の効果〕

本発明は、青色，緑色，赤色の３種類の蓄積型イメージ
センサーを用い、これらの電荷蓄積時間と取出し開始時
とを独立に制御することにより、電荷蓄積時には各蓄積
型イメージセンサーを並列的に駆動し、そして電荷蓄積
が終了したものから順番に信号取出しを行うようにした
から、信号処理回路が１個で済み、そのためにコストを
大幅に下げることができる。また、画像をプレスキャン
し、得られた測定結果に基づいて、本スキャンでの電荷
蓄積時間を入射光に応じて変えるようにしたから、ダイ
ナミックレンジが広がり、ノイズの少ない高精度の読取
りを行うことができる。更に、電荷蓄積時間に比べて信
号取出し時間は短いので、電荷蓄積を並列に行うことに
より、比較的高速に読取りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。第２図はプレスキャンと本スキャンとを示す説明図であ
る。第３図は色毎に蓄積スタートをずらした実施例の説明図
である。第４図は第１図に示す青色用制御回路の一実施例を示す
回路図である。第５図はタイマーの作動を示すタイミングチャートであ
る。第６図は１スキャンの状態を示すタイミングチャートで
ある。第７図はMOS型イメージセンサーを用いた場合の青色用
制御回路を一例を示す回路図である。第８図は第７図の１スキャンを示すタイミングチャート
である。第９図は本発明の画像読取り装置を用いたカラープリン
タを示す概略図である。 15……カラー原画、17……シャッタ 18……印画紙、20……青色用測光部 21……緑色用測光部、22……赤色用測光部 31……青色フイルタ 32,39,44……蓄積型イメージセンサー 38……緑色フイルタ、43……赤色フイルタ 34,41,46……アナログスイッチ 70……タイマー 95……MOS型イメージセンサー 100……液晶シャッタ 101……青色フイルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射した青色光を光電変換して電荷蓄積す
る青色用蓄積型イメージセンサーと、入射した緑色光を
光電変換して電荷蓄積する緑色用蓄積型イメージセンサ
ーと、入射した赤色光を光電変換して電荷蓄積する赤色
用蓄積型イメージセンサーとを備え、各蓄積型イメージ
センサーの信号取出しが重複しないように信号を取り出
し、共通の信号処理手段で信号処理する画像読取り装置
において、各蓄積型イメージセンサーが並行して電荷蓄積する本ス
キャンの前に、読み取るべき画像に対してプレスキャン
を行って得た各蓄積型イメージセンサーの信号のうち最
大値が、対応する各蓄積型イメージセンサーの飽和値に
近くなるように、本スキャンでの電荷蓄積時間をそれぞ
れ設定する電荷蓄積時間設定手段と、本スキャンにおい
て各蓄積型イメージセンサーから取り出した信号を電荷
蓄積時間に応じて信号変換する信号変換手段を設け、各
蓄積型イメージセンサーに入射する光量に応じて電荷蓄
積時間を個別に調節することにより、各蓄積型イメージ
センサーの測光ダイナミックレンジを実質的に広げるよ
うにしたことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】前記蓄積型イメージセンサーはCCDであ
り、電荷蓄積時にCCDを駆動するドライバにマスターク
ロック信号が入力されるのを阻止することにより電荷蓄
積時間を所定時間だけ延長し、また信号取出し時にマス
タークロック信号を停止することにより、信号取出し時
を所定時間だけ遅らせるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の画像読取り装置。
【請求項３】前記蓄積型イメージセンサーはMOS型であ
り、予め設定した電荷蓄積時間が経過したときに、その
光電変換部を遮光して電荷蓄積を停止するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取り
装置。