(57)【要約】【課題】  ４ラインＣＣＤセンサを用い、モノクロ画像読取速度でカラー画像を読取ったときの画質を改善する。【解決手段】  モノクロ画像読取速度で読取ったカラー画像信号を、カラー信号補正回路３３５の平均化回路５３０で、平均化処理することにより、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善する。ＣｒＣｂ算出回路５４０及びＲＧＢ解像度補正回路５５０にて、モノクロ信号Ｋをカラー画像信号の輝度信号Ｙとして、カラー画像信号を高解像度化する。イメージセンサ装置３１０のカラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）とモノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）を主走査方向において１／２画素ずらし、平均化処理後のカラー画像信号とモノクロ画像信号の中心線を一致させて、カラー画像とモノクロ画像の色ずれを無くす。【選択図】図５
2006345527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４ラインＣＣＤセンサを用いて、原稿画像から第１の解像度を有する３種類のカラー画像信号およびモノクロ画像信号を生成する信号生成工程と、
前記カラー画像信号の複数の画素信号を平均する平均化工程と、
前記平均された画素信号および、前記モノクロ画像信号に基づいた前記第１の解像度を有する補正カラー画像信号を生成する補正信号生成工程とを具備することを特徴とするカラー画像補正方法。
【請求項２】
前記平均化工程は、隣接する２つの画素を２画素ずつ平均することを特徴とする請求項１記載のカラー画像補正方法。
【請求項３】
前記平均化工程は、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’をＲＧＢ信号の平均された画素信号とし、（ｋを行、ｊを列）としたとき、
Ｒ’（ｋ，ｊ）＝［Ｒ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｒ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式１）
Ｇ’（ｋ，ｊ）＝［Ｇ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｇ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式２）
Ｂ’（ｋ，ｊ）＝［Ｂ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｂ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式３）
に従って計算することを特徴とする請求項２記載のカラー画像補正方法。
【請求項４】
前記補正信号生成工程は、Ｃｒを第１の色差信号、Ｃｂを第２の色差信号、ａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１およびａｂ１を色差係数としたとき、
Ｃｒ（ｋ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式６）
Ｃｂ（ｋ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式７）
に従って前記第１の色差信号あるいは前記第２の色差信号を計算することを特徴とする請求項３記載のカラー画像補正方法。
【請求項５】
前記補正信号生成工程は、Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を補正カラー画像信号、Ｋをモノクロ画像信号、ｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０、ｂｂ１をカラー補正係数としたとき、
Ｒ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式８）
Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ−１，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式９）
Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１０）
Ｒ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式１１）
Ｇ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１２）
Ｂ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１３）
に従って前記Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”の補正カラー画像信号を夫々計算することを特徴とする請求項４記載のカラー画像補正方法。
【請求項６】
前記平均された画素信号数が、前記カラー画像信号の画素数の半分であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載のカラー画像補正方法。
【請求項７】
前記モノクロの画像信号および前記カラー画像信号の画素数が同数であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか記載のカラー画像補正方法。
【請求項８】
前記平均化工程は、１画素ずつずらしながら隣接する２つの画素を平均することを特徴とする請求項１記載のカラー画像補正方法。
【請求項９】
前記平均化工程は、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’をＲＧＢ信号の平均された画素信号とし、（ｉを行、ｊを列）としたとき、
Ｒ’（ｉ，ｊ）＝（Ｒ（ｉ，ｊ）＋Ｒ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１４）
Ｇ’（ｉ，ｊ）＝（Ｇ（ｉ，ｊ）＋Ｇ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１５）
Ｂ’（ｉ，ｊ）＝（Ｂ（ｉ，ｊ）＋Ｂ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１６）
に従って計算することを特徴とする請求項８記載のカラー画像補正方法。
【請求項１０】
前記色差信号生成工程は、Ｃｒを第１の色差信号、Ｃｂを第２の色差信号、ａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１およびａｂ１を色差係数としたとき、
Ｃｒ（ｉ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１８）
Ｃｂ（ｉ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１９）
に従って前記第１の色差信号あるいは前記第２の色差信号を計算することを特徴とする請求項９記載のカラー画像補正方法。
【請求項１１】
前記補正信号生成工程は、Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を補正カラー画像信号、Ｋをモノクロ画像信号、ｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０、ｂｂ１をカラー補正係数としたとき、
Ｒ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｉ，ｊ）・・・（式２０）
Ｇ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（ｉ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｉ，ｊ）  ｂｂ０Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２１）
Ｂ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２２）
に従って前記Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”の補正カラー画像信号を夫々計算することを特徴とする請求項１０記載のカラー画像補正方法。
【請求項１２】
前記カラー画像信号の画素数が前記平均された画素信号数より１個多いことを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか記載のカラー画像補正方法。
【請求項１３】
前記補正信号生成工程において、前記モノクロ画像信号と前記カラー画像信号の位相が１／２画素ずれていることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか記載のカラー画像補正方法。
【請求項１４】
前記補正信号生成工程において、前記カラー画像信号の中心と前記モノクロ画像信号の中心が一致することを特徴とする請求項８乃至請求項１３の何れか記載のカラー画像補正方法。
【請求項１５】
原稿画像を光学的に読取り、第１の解像度を有するＲＧＢのカラー画像信号及びモノクロ画像信号からなる読取り画像信号を出力する画像読取部と、
前記画像読取部で読取られた前記カラー画像信号の隣接する２画素を第２の解像度を有するように平均するよう設定され、前記平均された画素信号を使用して、色差信号を生成するよう設定され、前記色差信号および前記モノクロ画像信号に基づいた前記第１の解像度を有する補正カラー画像信号を生成するよう設定されるカラー信号補正部とを具備することを特徴とする画像処理システム。
【請求項１６】
原稿画像を第１の速度及び前記第１の速度より低速の第２の速度で光学的に読取り可能であり、前記第１の速度においては、第１の解像度を有するＲＧＢのカラー画像信号及びモノクロ画像信号からなる読取り画像信号を出力する画像読取部と、
前記画像読取部で前記第１の速度で読取られた前記カラー画像信号の隣接する２画素を平均するよう設定され、前記平均された画素信号および前記モノクロ画像信号に基づいた第１の解像度を有する補正カラー画像信号を生成するよう設定されるカラー信号補正部とを具備することを特徴とする画像処理システム。
【請求項１７】
前記カラー信号補正部は、前記画像読取部が前記第２の速度で前記原稿画像を読取ったときは、入力された前記カラー画像信号をスルーするよう更に設定されることを特徴とする請求項１６記載の画像処理システム。
【請求項１８】
前記画像読取部は、前記ＲＧＢのカラー画像信号を出力するカラー用ＣＣＤセンサ及び、前記モノクロ画像信号を出力するモノクロ用ＣＣＤセンサとを有し、前記カラー用ＣＣＤセンサと前記モノクロ用ＣＣＤセンサの位相を１／２画素ずらして配置することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか記載の画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理に関し、より詳細にはカラー画像読取時の解像度を補正するカラー画像補正方法及び画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機あるいは多機能周辺装置（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の画像形成装置において、カラー画像を得るために、近年一次元画像センサである４ラインＣＣＤセンサを用いて原稿画像を読取る装置がある。４ラインＣＣＤセンサは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）用の例えばフォトダイオードアレイからなるカラーセンサ及びモノクロ用のフォトダイオードアレイからなるモノクロセンサを有している。
【０００３】
この４ラインＣＣＤセンサのカラーセンサは、カラーフィルタを通して画像信号を取り込むためモノクロセンサより感度が低下される。その結果、カラーセンサが、モノクロセンサと同一の比率あるいは同一速度で読込まれる場合には、カラーセンサからの出力信号は、モノクロセンサからの出力信号と比較して、ノイズが大きく諧調性が悪い。特に高速の画像読取装置にあっては、カラーセンサからの出力信号のＳ／Ｎ比の劣化が顕著となる。
【０００４】
このため従来は、カラーセンサとして、モノクロセンサより受光面積の大きいフォトダイオードを用いて、カラーセンサからの出力信号のＳ／Ｎ比を改善する装置がある。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−８７５３２号公報(第９カラム、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の画像読取装置では、カラーセンサとモノクロセンサの受光面積を変えるために、カラーセンサとモノクロセンサとでは夫々異なる検知素子を製造し、且つ、異なる光電変換機構を製造しなければならず、生産性に劣る。
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、４ラインＣＣＤセンサを用いて原稿画像を読取る場合に、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を低下することなく、且つ部品共通化を得られ、更にはカラー画像信号の解像度の改善を図るカラー画像補正方法及び画像処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するための手段として、４ラインＣＣＤセンサを用いて、原稿画像から第１の解像度を有する３種類のカラー画像信号およびモノクロ画像信号を生成する信号生成工程と、前記カラー画像信号の複数の画素信号を平均する平均化工程と、前記平均された画素信号および、前記モノクロ画像信号に基づいた前記第１の解像度を有する補正カラー画像信号を生成する補正信号生成工程とを実施するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像処理システムによれば、４ラインＣＣＤセンサのカラーセンサとモノクロセンサの画素サイズを同じにして、部品の共通化を得られる。またカラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善出来、且つカラー画像信号の解像度の改善を得られ、画質向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は４ラインＣＣＤセンサを用いて、高速画像読取時のカラー画像の画質劣化を補正する。
【実施例１】
【００１０】
本発明の実施例１について図１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明の実施例１の画像形成装置１００を示す概略正面図である。画像形成装置１００は、例えば、複写機、ファクス、プリンタあるいは多機能周辺装置（ＭＦＰ）等である。画像形成装置１００は、用紙あるいはＯＨＰなどの透明なメディア上に画像を形成することができる。画像読取装置１００は、さらにスチールカメラ、ビデオカメラ、望遠鏡、スキャナ、バーコード・リーダ、マシン・ビジョンを備えたロボットあるいはイメージセンサを組込んだ他の装置等でもよい。
【００１１】
画像形成装置１００は画像読取装置３００に原稿を送る自動原稿送り装置１３０、コントロールパネル１４０および排紙トレー１５０を有する。自動原稿送り装置１３０、コントロールパネル１４０および排紙トレー１５０は既知の技術として構成可能である。
【００１２】
図２は画像読取装置３００の概略構成図である。画像読取装置３００は、原稿台２２０に配置される原稿２３０を読取る。画像読取装置３００は、読取機械系２１０および白色ランプ２８０を有している。白色ランプ２８０による原稿２３０からの反射光は、図示しない光学系を経て読取機械系２１０に設けられ原稿２３０の画像に対応する信号を生成す１次元の、画像読取部であるイメージセンサ装置３１０に入力される。原稿２３０は、テキストあるいはグラフィックス等各種画像である。
【００１３】
読取機械系２１０は、原稿画像２３０の全面の信号を生成するために、１行ずつのスキャン処理を行う。読取機械系２１０は、第１の速度であるモノクロ画像読み取り速度あるいは、第１の速度より低速の第２の速度であるカラー画像読み取り速度で、副走査方向２６０に移動され、原稿画像２３０をスキャン処理可能となっている。尚、読取機械系が例えば２次元のイメージセンサ装置であれば、スキャン処理は不要となる。
【００１４】
画像読取装置３００の図２に示す主走査方向２５０は、画像形成装置１００の感光体ドラム（図示せず）の軸方向に平行となっている。副走査方向２６０は、感光体ドラムの回転方向と同方向であり、主操作方向２５０に対し垂直方向である。
【００１５】
画像読取装置が画像形成装置以外である場合、画像読取装置は、立体あるいは平らな対象物の画像を読み取ることに対して使用されるだろう。立体あるいは平らな対象物は、画像形成装置に隣接して位置されるか、あるいは画像形成装置から離れたところに位置される。画像読取装置は、画像形成装置１００の白色ランプ２８０などのような光源を有している。あるいは、対象物は、外部光源あるいは周囲光から照らされる。
【００１６】
図３は本実施例の画像読取装置３００を示すブロック図である。画像読取装置３００は、画像処理に対して設計された部分、および制御に対して設計された部分を有している。画像処理部分は、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正部であるカラー信号補正回路３３５、ページメモリ３４０および出力用画像処理部３５０を有している。制御部分は、タイミング発生回路３５５、制御装置３６０、メモリ３７０、コントロールパネル１４０、機械系駆動部３７５、および白色ランプ２８０を有している。
【００１７】
画像読取装置３００は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれで構成されてもよい。画像読取装置３００は、ロジックアレイ、記憶装置、アナログ回路、デジタル回路、ソフトウェア、ファームウェア、およびマイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルなゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）およびプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）等のようなプロセッサのうち１つ以上を有している。画像読取装置３００のハードウェアおよびファームウェアのコンポーネントは、以下の機能および特徴を提供するための様々な特殊化したユニット、回路、ソフトウェアおよびインタフェースであっても良い。
【００１８】
イメージセンサ装置３１０はカラー画像信号およびモノクロ画像信号を生成し、カラーチャネル３１１およびモノクロチャネル３１２上にそれらを出力する。第１の速度にて画像読取を行った場合、イメージセンサ３１０は、第１の解像度にてカラー画像信号及びモノクロ画像信号を生成する。イメージセンサ装置３１０は、読取機械系２１０に組み込まれる。図４のブロック図に示すように、イメージセンサ装置３１０は夫々の受光面積が同一のフォトダイオードを１列に配列してなるフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗを有する４ラインＣＣＤセンサからなる。カラー画像信号は、三原色のＲ、Ｇ、Ｂの各チャネル３１１から夫々出力される。モノクロ画像信号は、１つのモノクロチャネル３１２から出力される。カラー画像信号およびモノクロ画像信号は、平行して、同時に出力可能であり、あるいは切り替えて出力しても良い。イメージセンサ装置３１０は集積回路チップを用いて具体化可能である。イメージセンサ装置３１０はＲ、Ｇ、Ｂの色毎にカラーフィルタを設けても良いし、あるいは共通のカラーフィルタを用いても良い。
【００１９】
光電コンバータ（ＣＣＤ）は、照射される光レベルに対応した電荷を作成し蓄積する、光電集積回路である。ＣＣＤは、光の照射により電気信号を生成する半導体ダイオードであるフォトダイオードを配列してなり、それに照射された画像表示を提供する。本実施例においてフォトダイオードの配列は一次元であるが、多次元であっても良い。ＣＣＤを構成するフォトダイオードは、特定の光周波数あるいは光レベルに対して特定の感度を持っている。
【００２０】
アナログ処理回路３１５は、カラーチャネル３１１のカラー画像信号およびモノクロチャネル３１２のモノクロ画像信号を受信する。アナログ処理回路３１５は、イメージセンサ装置３１０からのカラーおよびモノクロ画像信号を処理し、デジタル信号に適切に変換できるようにする。アナログ処理回路３１５は、レベルシフトしたり、ノズル成分を除去したり、増幅したりするなどの処理を実行する。このような処理を実行するために、アナログ処理回路３１５は、カップリングコンデンサ、ＣＤＳ回路、サンプルホールド回路、ゲインアンプ、オフセット除去回路等から構成される。アナログ処理回路３１５は、処理したカラー画像信号をカラーチャネル３１６に出力し、モノクロ画像信号をモノクロチャネル３１７に出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換回路３２０は、カラーチャネル３１６のカラー画像信号を受信し、モノクロチャネル３１７のモノクロ画像信号を受信する。Ａ／Ｄ変換回路３２０は、カラー画像信号をデジタルカラー画像信号に変換してチャネル３２１に出力する。又Ａ／Ｄ変換回路３２０は、モノクロ画像信号をデジタルモノクロ画像信号に変換して出力する。
【００２２】
シェーディング補正回路３２５は、カラーチャネル３２１、モノクロチャネル３２２を介してＡ／Ｄ変換回路３２０からデジタル画像信号を受信する。シェーディング補正回路３２５は、イメージセンサ装置３１０内のフォトダイオード毎の感度のばらつきや、白色ランプ２８０の照度ムラを補正する。対象物の照度には変化があり、特に主走査方向２５０に対するこれらの変化に対しては修正することが望ましい。シェーディング補正回路３２５は、チャネル３２６に、カラーあるいはモノクロの画像信号を出力する。
【００２３】
イメージセンサ装置３１０の複数のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは副走査方向に配列される。ライン間補正回路３３０は、カラーおよびモノクロ用の４ラインのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗ主走査方向の位置の差を補正してラインをあわせた信号とする。ライン間補正回路３３０は、チャネル３２６から画像信号を受信し、チャネル３３１に画像信号を出力する。
【００２４】
ページメモリ３４０は、チャネル３４１経由でカラー信号補正回路３３５から受信した読取画像信号を格納する。カラー画像処理モードにおいて、ページメモリ３４０はカラー信号補正回路３３５に処理された読取画像信号を格納する。モノクロモードの場合には、ページメモリ３４０はカラー信号補正回路３３５で処理されないままの読取画像信号を格納する。
【００２５】
出力用画像処理部３５０は、画像読取装置３００の最終画像出力を提供する。出力用画像処理部３５０は出力送信先へのインタフェースであり、出力送信先の必要性に応じて信号を変換できる。例えば、出力用画像処理部３５０は、出力送信先である表示部あるいはプリンタなどのような装置に応じてガンマ補正の範囲を変更しうる。出力用画像処理部３５０は、チャネル３３６からカラーおよびモノクロ画像信号を受信し、チャネル３５１に処理後の信号を出力する。出力用画像処理部３５０により受信されるカラーおよびモノクロ画像信号は、カラー信号補正回路３３５から送信されるが、これらの信号は、カラー信号補正回路３３５から直接、あるいはページメモリ３４０から間接的に入手しうる。
【００２６】
タイミング発生回路３５５は、制御装置３６０の管理の下で、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、Ａ／Ｄ変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正回路３３５およびページメモリ３４０へタイミング信号を提供する。
【００２７】
制御装置３６０は、メモリ３７０に格納されたプログラムおよび信号に基づいて画像読取装置３００を制御する。制御装置３６０は作業領域としてメモリ３７０を使用できる。
【００２８】
メモリ３７０は、画像読取装置３００に対して信号およびプログラムの長期および短期保存をする。メモリ３７０はページメモリ３４０と一体化しうる。メモリ３７０が拡張不可能あるいは拡張困難な場合、ページメモリ３４０は拡張性を持つよう設計可能である。
【００２９】
コントロールパネル１４０はユーザからの情報入力を行う。この入力情報は、操作モード（例えばカラーモードあるいはモノクロモード）、用紙サイズや用紙の枚数等である。
【００３０】
機械系駆動部３７５は制御装置３６０の管理の下で動作する。機械系駆動部３７５は副走査方向２６０に読取機械系２１０を駆動する。読取機械系２１０の副走査方向２６０への移動速度は、カラーモードおよびモノクロのモードのいずれにおいても同様であり、機械系駆動部３７５は、カラーモードおよびモノクロモードを考慮せずに読取機械系２１０の駆動動作を実行する。
【００３１】
白色ランプ駆動部３８０は、原稿画像を照射する白色ランプ２８０を駆動する。白色ランプ２８０は制御装置３６０の管理の下で動作する。
【００３２】
図４に示すように、イメージセンサ装置３１０は、４ラインタイプで、カラー用のＲ、Ｇ、Ｂ３つの光電コンバータ（ＣＣＤ）４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを有し、さらにモノクロ用の１つの光電コンバータ（ＣＣＤ）４１０Ｂ／Ｗを有している。
【００３３】
カラーＣＣＤ４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂは、夫々フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、シフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、アンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを有する。モノクロのＣＣＤ４１０Ｂ／Ｗは、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗ、シフトゲート３Ｂ／Ｗ、シフトレジスタ４Ｂ／Ｗ、リセットゲート５Ｂ／Ｗ、クランプ回路６Ｂ／Ｗ、アンプ７Ｂ／Ｗを有する。
【００３４】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは１次元であり、夫々所定数のフォトダイオードを有する。各フォトダイオードの受光面積は同一であり、それぞれのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗにおいて、連続する参照番号を有している。従って、その参照番号に基づいて、フォトダイオードは、「奇数」であるか、あるいは「偶数」であるか参照できる。フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗのフォトダイオードは、主走査方向２５０に配列される。フォトダイオードは受信光量に応じて電荷を蓄積する（光電子で変換する）。フォトダイオードは所定周波数を感知できるように適応させることができる。
【００３５】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは直線で、一定の長さおよび幅を持ち、主走査方向に整列する。副走査方向にて４種類のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの順序は任意である。但し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのカラー出力信号のバランスをより良くするために、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗを、カラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの中間に配置するよりは、端部に配置するのが好ましい（例えば図４においては最上部かあるいは最下部に配置するのが好ましい。）。図４は、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗをカラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの下方に配置するケースである。
【００３６】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗはそれぞれ一定間隔で配置され、図示されるように互いに揃えて配置される。副走査方向において、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの中心線の間隔は、読取ピッチの整数倍とされる。読取ピッチは、読取機械系２１０の副走査方向２６０への移動速度、およびシフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗの期間により決定される。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗは、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの蓄積電荷をシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗに移行させることを指示する。
【００３７】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの各フォトダイオードは画素に対応するところに、多くのフォトダイオード（すなわち各アレイ中の各ボックス）を有している。図は各々大きい中心部があるフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗ、を示すように見えるかもしれないが、これはフォトダイオードの不確定の数を表わすように意図される。フォトダイオードの受光面は、一定の高さおよび幅を持つ。受光領域のサイズおよび形はフォトダイオードの感度の１つの決定要素である。一般にカラーおよびモノクロのフォトダイオードの受光領域を同様としても良いし、カラーのフォトダイオードの受光領域を、モノクロのフォトダイオードの受光領域としても良い。
【００３８】
本実施例において、カラー及びモノクロのフォトダイオードはすべて同一のサイズであり、また個々のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは、同数のフォトダイオードを有する。フォトダイオードの受光領域のサイズ、および出力信号のタイミングが同じであれば、カラー出力信号Ｒ、Ｇ、Ｂの解像度は、モノクロの出力信号Ｂ／Ｗの解像度と、主走査方向および副走査方のいずれも等しい。
【００３９】
カラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂに応じてオープン状態のシフトゲートＲ、３Ｇ、３Ｂを介して対応するシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、にシフトされる。モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの蓄積電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗに応じてオープン状態のシフトゲート３Ｂ／Ｗを介して対応するシフトレジスタ４Ｂ／Ｗにシフトされる。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂは同一となっている。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗは、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂの周期と同一の周期を持つ。シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／ＷはＣＣＤアナログ・シフトレジスタである。
【００４０】
各シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗに対して、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの蓄積電荷は予め定められたタイミングに応じてシフトされる。各シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗは共通のクロック信号４２０に応じて、シフトされた蓄積電荷を夫々シリアルに（一次元の画像信号）出力する。この場合、出力信号が干渉するのを防ぐために、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、５Ｂ／Ｗを介してリセット信号４４０を供給してもよい。その後、出力信号は、クランプ信号４５０に応じて、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、６Ｂ／Ｗによりクランプされ、対応するアンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ、７Ｂ／Ｗにより増幅して出力される。
【００４１】
制御装置３６０は、カラーモードの原稿を読み取るコントロールパネル１４０からのコマンドに応じて、白色ランプ２８０を点灯し、機械系駆動部３７５により読取機械系２１０を駆動する。さらに、制御装置３６０は、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、Ａ／Ｄ変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正回路３３５、およびページメモリ３４０を含む、画像読取装置３００の各種要素を、直接的にあるいは、タイミング発生回路３５５を介して間接的に始動させる。
【００４２】
タイミング発生回路３５５は、図４に示す、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗ、クロック信号４２０、リセット信号４４０およびクランプ信号４５０を提供する。イメージセンサ装置３１０において、光電変換により、三原色、Ｒ、Ｇ、Ｂのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、および２Ｂに蓄積された電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂに応じて、シフトゲートＲ、３Ｇ、３Ｂを介して、シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに移行され、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂがクロック信号４２０に応じて次の光電変換の電気を帯電している間に、シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂから連続的に出力される。次いで、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、およびアンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを介して、アナログ処理回路３１５に連続的に供給される。
【００４３】
同様に、光電変換により、モノクロ信号のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗに蓄積された電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗに応じて、シフトゲート３Ｂ／Ｗを介して、シフトレジスタ４Ｂ／Ｗ移行され、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗがクロック信号４２０に応じて次の光電変換の電気を帯電している間に、シフトレジスタ４Ｂ／Ｗから連続的に出力される。次いで、リセットゲート５Ｂ／Ｗ、クランプ回路６Ｂ／Ｗ、およびアンプ７Ｂ／Ｗを介して、アナログ処理回路３１５に連続的に供給される。
【００４４】
次にカラー信号補正回路３３５について詳述する。図５は、本実施例のカラー信号補正回路３３５の構成を示すブロック図である。図６は、本実施例のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。カラー信号補正回路３３５には、同じビット数のモノクロ画像信号およびカラー画像信号が入力される。
【００４５】
カラー信号補正回路３３５は、平均化回路５３０、ＣｒＣｂ算出回路５４０、ＲＧＢ解像度補正回路５５０、パラメータ保存メモリ５４５、１画素遅延バッファ５３１〜５３５およびデータセレクタ５５５を有する。
【００４６】
モノクロ画素信号およびカラー画素信号の画素の行にｉが対応し、列にｊが対応する。ライン間補正回路３３０の機能により、カラー信号補正回路３３５は図６に示すような関係にあるモノクロ画素データＫ（ｉ、ｊ）およびカラー画素データＲ（ｉ、ｊ）、Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｂ（ｉ、ｊ）を同時に受信する。
【００４７】
図５において、平均化回路５３０及び１画素遅延バッファ５３１〜５３３は、（式１）〜(式３）に示す平均化処理を行う。
【００４８】
Ｒ’（ｋ，ｊ）＝［Ｒ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｒ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式１）
Ｇ’（ｋ，ｊ）＝［Ｇ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｇ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式２）
Ｂ’（ｋ，ｊ）＝［Ｂ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｂ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式３）
即ちカラーの画像データＲ（ｉ、ｊ）、Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｂ（ｉ、ｊ）は、平均化回路５３０により、夫々隣接する２画素の平均値Ｒ’（ｋ、ｊ）、Ｇ’（ｋ、ｊ）、Ｂ’（ｋ、ｊ）に変換される。
【００４９】
この平均化処理は、例えば、図４に示すフォトダイオードアレイ２Ｒにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・Ｒｎというようにフォトダイオードが順に配列されている場合に、Ｒ１’＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２、Ｒ２’＝（Ｒ３＋Ｒ４）／２等のように、隣接した画素を平均するものである。これにより光量不足により低下したカラー画素信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００５０】
但し、この平均化処理を行うと、カラー画素信号内の総画素数が半分（例えば６００ｄｐｉから３００ｄｐｉに）になり、カラー画素信号の解像度は半分になる。このため、ＣｒＣｂ算出回路５４０及びＲＧＢ解像度補正回路５５０を用いて、高解像度化処理を行う。
【００５１】
ＣｒＣｂ算出回路５４０及び１画素遅延バッファ５３４は、(式４）〜(式７）に示すＣｒＣｂ変換を行うものである。
【００５２】
Ｙ（２ｋ−１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ−１，ｊ）・・・（式４）
Ｙ（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ）・・・（式５）
Ｃｒ（ｋ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式６）
Ｃｂ（ｋ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式７）
即ち、平均化回路５３０からの出力は、輝度信号（Ｙ）、第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）および第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）に変換される。
【００５３】
モノクロ信号Ｋは、そのまま輝度信号Ｙとして扱うことができるので、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ，ｊ）を、１画素遅延バッファ５３４を介して、１画素期間遅らせることにより、(式４）に従う輝度信号Ｙ（２ｋ−１，ｊ）を、（式５）に従う輝度信号Ｙ（２ｋ，ｊ）として、ＲＧＢ解像度補正回路５５０に入力することができる。
【００５４】
第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）や第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）は、輝度信号（Ｙ）がなくても、（式６）および（式７）に示されるように三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の信号から形成することができる。ＣｒＣｂ算出回路５４０は、パラメータ保存メモリ５４５に格納されているパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して、（式６）および（式７）を計算することにより、第１の色差信号の画素信号Ｃｒ（ｋ，ｊ）および第２の色差信号の画素信号Ｃｂ（ｋ，ｊ）を得て、ＲＧＢ解像度補正回路５５０にそれらを入力する。ＣｒＣｂ算出回路５４０からの信号出力はカラー画素信号Ｒ’（ｋ，ｊ）、Ｇ’（ｋ，ｊ）、Ｂ’（ｋ，ｊ）と同一の解像度を持つ。
【００５５】
ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、解像度（画素数）を高めた三原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を得るために、（式８）〜（式１３）に従って、パラメータ保存メモリ５４５に記憶されたパラメータｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０、ｂｂ１を使用してＲＧＢ逆変換を実行する。
【００５６】
Ｒ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式８）
Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ−１，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式９）
Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１０）
Ｒ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式１１）
Ｇ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１２）
Ｂ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１３）
輝度信号（Ｙ＝Ｋ）、第１の色差信号（Ｃｒ）および第２の色差信号（Ｃｂ）は、３原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”に変換される。主走査方向の輝度信号（Ｙ＝Ｋ）の画素数は、主走査方向の第１の色差信号（Ｃｒ）および第２の色差信号（Ｃｂ）の画素数の２倍である。ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、３原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”の画素数を、平均化回路５３０により実行された平均化処理の前と同じ画素数に変換し、解像度を高めている。
【００５７】
（式８）〜（式１０）は、変換された３原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を奇数の画素位置で計算する。（式１１）から（式１３）は、変換された３原色信号Ｒ”，Ｇ”、Ｂ”を偶数の画素位置で計算する。ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、パラメータ保存メモリ５４５に記憶されるパラメータｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０およびｂｂ１を使用して、（式８）〜（式１３）を、ほぼ同時に演算する。
【００５８】
ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、（式８）〜（式１０）に従って得られた奇数の画素位置のカラー画素信号Ｒ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）を、データセレクタ５５５に第１の選択入力として提供する。また（式１１）〜（式１３）に従って得られた偶数の画素位置のカラー画素信号Ｒ”（２ｋ，ｊ）、Ｇ”（２ｋ，ｊ）、Ｂ”（２ｋ，ｊ）を、１画素遅延バッファ５３５を介して１画素期間だけ遅延させて、データセレクタ５５５に第２の選択入力として、提供する。
【００５９】
尚図５は、カラーモードにおいても、カラー信号補正回路３３５から、輝度信号（すなわちモノクロ信号Ｋ（２ｋ−１，ｊ）およびＫ（２ｋ−ｊ））を出力することを示す。データセレクタ５５５は、タイミング発生回路３５５からの主走査方向への奇数／偶数画素位置の識別信号に従って、奇数の画素位置ではＲ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）を選択し、偶数の画素位置ではＲ”（２ｋ，ｊ）、Ｇ”（２ｋ，ｊ）、Ｂ”（２ｋ，ｊ）を選択する。
【００６０】
カラー信号補正回路３３５で平均化処理することにより、カラーフィルタにより光減衰されるにもかかわらず、カラー画像信号は、Ｓ／Ｎ比を改善される。従って、カラー画像の階調性の改善を達成できる。即ちカラーフィルタにより光減衰されるカラー画像信号をモノクロ画像読取時と同一速度で副走査方向にスキャンしても、カラー画像信号は、平均化処理によりＳ／Ｎ比を改善され、カラー画像の画質の劣化を小さくすることができる。従って、機械系駆動部３７５では、原稿画像がカラー画像であったとしても、読取機械系２１０を高速のモノクロ画像読取速度で駆動可能となる。
【００６１】
本実施例においては、画像読取装置３００は３つの異なるモードで操作することができる。これら３つのモードは、カラー高精細モード、カラー高速モードおよびモノクロモードである。カラー高精度モードは、副走査方向の画像読取速度を低速に抑える代わりに、カラー画質を重視するモードであり、カラー信号補正回路３３５による高画質化処理は行わず、カラー画像信号は、カラー信号補正回路３３５をスルーする。カラー高速モードは、副走査方向の画像読取速度を高速にする代わりに、カラー画質は、カラー信号補正回路３３５による高画質化処理を加えるモードである。モノクロモードは、常用速度でイメージセンサ装置３１０のモノクロ用のＣＣＤ４１０Ｂ／Ｗを使用して、モノクロ信号のみを用いるモードである。
【００６２】
カラー高速モードおよびモノクロモードは、読取速度が同じである。カラー高精細モードの読取速度は、カラー高速モードおよびモノクロモードのときの読取速度の半分の速度になる。また、各モードで使用されるクロック信号は共通の周波数とする。
【００６３】
カラー高精度モードにおいては、副走査方向への画像読取速度を減少させることによりカラー画像品質が優先される。カラー高速モードにおいては、副走査方向への画像読取速度を高速にする代わりにカラー信号補正回路３３５の使用により、画像品質を維持する。読取速度と画像品質は反比例する。高速読取りの場合、フォトダイオードのＳ／Ｎ比が悪くなる。カラー高速モードの場合は、劣化したＳ／Ｎ比を補正するために高画質化処理を行う。
【００６４】
このカラー信号補正回路３３５にて、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善し且つ高画質化した後、カラーおよびモノクロ画像信号は、チャネル３４１経由でページメモリ３４０に一旦格納した後、読み出されて、又は直接ャネル３３６から出力用画像処理部３５０に与えられて、最終画像処理され、画像読取装置３００から出力され、画像形成装置１００にて、画像形成される。
【００６５】
この実施例によれば、イメージセンサ装置３１０の４ラインのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗを構成するフォトダイオードの受光面積が同一であり、イメージセンサ装置３１０の部品の共通化を得られる。イメージセンサ装置３１０でカラー画像をモノクロ画像と同じ高速で読取った場合でも、カラー信号補正回路３３５の平均化回路５３０で、平均化処理することにより、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善出来る。他方平均化処理による画素数が半減するにもかかわらず、ＣｒＣｂ算出回路５４０及びＲＧＢ解像度補正回路５５０で、モノクロ信号Ｋをカラー画像信号の輝度信号Ｙとすることにより、平均化処理の前と同じ画素数に変換し、解像度を高めている。従って、モノクロ画像と同一速度で読取ったためのカラー画像の画質低下を補償でき、Ｓ／Ｎ比が低く、且つ解像度が高い高画質のカラー画像を得ることが出来る。
【実施例２】
【００６６】
次に本発明の実施例２について図７Ａ乃至図９を参照して説明する。尚本実施例は、実施例１とカラー信号補正回路が異なるものであり、他は第１の実施例と同じであることから、同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。
【００６７】
図７Ａは、本実施例のイメージセンサ装置３１０のフォトダイオードアレイの配置を示す。図７Ｂは、図７Ａに示されるフォトダイオードアレイの、カラー画素平均化の図式である。図７Ａに示されるように、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）は、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）と主走査方向に１／２画素ずれている。さらに、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）のフォトダイオードの画素数は、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）のフォトダイオードの画素数より多い。例えば、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）の数がｎ画素（整数）である場合、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）の画素数は（ｎ＋１）画素である。
【００６８】
図７Ｂに示されるように、各隣接する一対のカラー画素信号は、平均化される。例えば図７Ｂにおいて、Ｒ１’を生成するために、隣接するＲ１およびＲ２の画素の値を平均し、Ｒ２’を生成するためにＲ２およびＲ３の画素の値を平均することにより、Ｒ信号は平均化される。さらに図７Ｂに示されるように、平均化された信号Ｒ’ｎの中心線は、モノクロの画素の中心線と一致する。
【００６９】
図８は、本実施例のカラー信号補正回路４３５の構成を示すブロック図である。図９は、本実施例のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。図８のカラー信号補正回路４３５において、実施例１のカラー信号補正回路３３５の構成要素と共通の構成要素は、第１の実施例で述べたのと同様の方法で動作する。本実施例のカラー信号補正回路４３５は、平均化回路８３０、ＣｒＣｂ算出回路８４０、ＲＧＢ解像度補正回路８５０、パラメータ保存メモリ８４５、４個の１画素遅延バッファ８３１〜８３４およびデータセレクタ８５５を有する。
【００７０】
ライン間補正回路３３０の機能により、カラー信号補正回路４３５には、図９に示すような関係にあるモノクロ画素信号Ｋ（ｉ＋１，ｊ）およびカラー画素信号Ｒ（ｉ＋１，ｊ）、Ｇ（ｉ＋１，ｊ）、Ｂ（ｉ＋１，ｊ）を同時に受信する。
【００７１】
平均化回路８３０および１画素遅延バッファ８３１〜８３３は、（式１４）〜（式１６）に示す平均化処理を行う。すなわち、図７Ｂに示すように、３原色のカラー画素信号毎に、隣り合う１対の画素の移動平均値に変換する。
【００７２】
Ｒ’（ｉ，ｊ）＝（Ｒ（ｉ，ｊ）＋Ｒ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１４）
Ｇ’（ｉ，ｊ）＝（Ｇ（ｉ，ｊ）＋Ｇ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１５）
Ｂ’（ｉ，ｊ）＝（Ｂ（ｉ，ｊ）＋Ｂ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１６）
平均化回路８３０により実行されたこの平均化処理により、光量不足のために低下してしまうカラー画素信号のＳ／Ｎ比を改善する。さらに、カラー画素信号とモノクロ画素信号の位相が主走査方向に１／２画素ずれているため、図７Ｂに示されるように、平均化されたカラー画素Ｒ’（ｉ，ｊ），Ｇ’（ｉ，ｊ），Ｂ’（ｉ，ｊ）の中心位置とモノクロ画素信号Ｋ（ｉ，ｊ）の中心位置が一致し、カラー画像とモノクロ画像は、色ずれを生じない。他方この平均化処理を行うと、カラー画素信号の解像度は半分になる。そこで、ＣｒＣｂ算出回路８４０及びＲＧＢ解像度補正回路８５０を用いて、高解像度化処理を行う。
【００７３】
ＣｒＣｂ算出回路８４０及び１画素遅延バッファ８３４は、（式１７）〜（式１９）に示すＣｒＣｂ変換を実行する。これらの公式は、カラーおよびモノクロ・信号を、輝度信号Ｙ、第１の色差信号Ｃｒ（Ｒ−Ｙコンポーネント）および第２の色差信号Ｃｂ（Ｂ−Ｙコンポーネント）に変換する。
【００７４】
Ｙ（ｉ，ｊ）＝Ｋ（ｉ，ｊ）・・・（式１７）
Ｃｒ（ｉ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１８）
Ｃｂ（ｉ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１９）
平均化回路８３０からの出力は、輝度信号（Ｙ）、第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）および第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）に変換される。
【００７５】
モノクロ信号Ｋは輝度信号Ｙとしてそのまま処理することができるので、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ＋１，ｊ）を、１画素遅延バッファ８３４を介して１画素期間だけ遅延させることにより、（式１７）に従う輝度信号Ｙ（ｉ，ｊ）をＲＧＢ解像度補正回路８５０に入力することができる。第１の色差信号Ｃｒや第２の色差信号Ｃｂは、輝度信号（Ｙ）がなくても、（式１８）および（式１９）に示されるように平均化されたカラー信号から形成することができる。ＣｒＣｂ算出回路８４０は、パラメータ保存メモリ８４５に格納されているパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して（式１８）および（式１９）を計算することにより、第１の色差信号の画素信号Ｃｒ（ｉ，ｊ）および第２の色差信号の画素信号Ｃｂ（ｉ，ｊ）を得て、ＲＧＢ解像度補正回路８５０にそれらを入力する。
【００７６】
ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、解像度を高めた三原色Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を得るために、（式２０）〜（式２２）に従って、パラメータ保存メモリ８４５に記憶されたパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用してＲＧＢ逆変換を実行する。
【００７７】
Ｒ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｉ，ｊ）・・・（式２０）
Ｇ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（ｉ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｉ，ｊ）  ｂｂ０Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２１）
Ｂ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２２）
ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、パラメータ保存メモリ８４５に記憶されたパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して（式２０）〜（式２２）を、ほぼ同時に演算する。ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、モノクロの画素信号Ｋ”（ｉ，ｊ）と共に、（式２０）〜（式２２）に従って得られたカラー画素信号Ｒ”（ｉ，ｊ）、Ｇ”（ｉ，ｊ）、Ｂ”（ｉ，ｊ）を、データセレクタ８５５に提供する。
【００７８】
このカラー信号補正回路４３５にて、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善し、且つ高画質化した後、カラーおよびモノクロ画像信号は、チャネル３４１経由でページメモリ３４０に一旦格納した後、読み出されて、又は直接ャネル３３６から出力用画像処理部３５０に与えられて、最終画像処理され、画像読取装置３００から出力され、画像形成装置１００にて、画像形成される。
【００７９】
この実施例によれば、実施例１と同様、モノクロ画像と同一速度でカラー画像を読取った場合でも、カラー信号補正回路４３５で、カラー画像信号を平均化処理してＳ／Ｎ比を改善する一方、モノクロ信号Ｋを利用して、カラー画像信号の解像度を高めている。従って、モノクロ画像と同一速度で読取ったためのカラー画像の画質低下を補償でき、Ｓ／Ｎ比が低く、且つ解像度が高い高画質のカラー画像を得ることが出来る。しかも、平均化処理したカラー画素Ｒ’（ｉ，ｊ），Ｇ’（ｉ，ｊ），Ｂ’（ｉ，ｊ）とモノクロ画素信号Ｋ（ｉ，ｊ）の中心位置が一致していることから、カラー画像とモノクロ画像は色ずれが無く、高画質を得られる。
【００８０】
尚この発明は上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能であり、例えば、画像読取装置の光源の種類や、読取機械系の構造等任意であるし、画像読取部も、第１あるいは第２の速度で原稿画像を読取可能であれば、フォトダイオードアレイは１列に限定されない。更に画像を読取る受光素子もフォトダイオードに限定されず、他の光電変換素子であっても良いし、シフトレジスタの構成も限定されない。更にカラー信号補正部は、カラー信号補正回路のハードウェアに限定されず、ソフトウェアで構成する等任意である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例１の画像形成装置を示す概略正面図である。
【図２】本発明の実施例１の画像読取装置の構成を示す概略説明図。
【図３】本発明の実施例１の画像読取装置を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例１のイメージセンサ装置の構成を示すブロック。
【図５】本発明の実施例１のカラー信号補正回路の構成を示すブロック。
【図６】本発明の実施例１のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の実施例２のイメージセンサ装置のフォトダイオードアレイの配置を示す概略説明図。
【図７Ｂ】本発明の実施例２の平均化処理する画素の組み合わせを示す概略説明図。
【図８】本発明の実施例２のカラー信号補正回路の構成を示すブロック。
【図９】本発明の実施例２のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００…画像形成装置
３００…画像読取装置
３１０…イメージセンサ装置、
３３０…ライン間補正回路
３５０…カラー信号補正回路
５３０…平均化回路
５４０…ＣｒＣｂ算出回路
５５０…ＲＧＢ解像度補正回路
【図１】
2006345527.tif 000003
【図２】
2006345527.tif 000004
【図３】
2006345527.tif 000005
【図４】
2006345527.tif 000006
【図５】
2006345527.tif 000007
【図６】
2006345527.tif 000008
【図７Ａ】
2006345527.tif 000009
【図７Ｂ】
2006345527.tif 000010
【図８】
2006345527.tif 000011
【図９】
2006345527.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月26日(2006.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理に関し、より詳細にはカラー画像読取時の解像度を補正するカラー画像補正方法及び画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機あるいは多機能周辺装置（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の画像形成装置において、カラー画像を得るために、近年一次元画像センサである４ラインＣＣＤセンサを用いて原稿画像を読取る装置がある。４ラインＣＣＤセンサは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）用の例えばフォトダイオードアレイからなるカラーセンサ及びモノクロ用のフォトダイオードアレイからなるモノクロセンサを有している。
【０００３】
この４ラインＣＣＤセンサのカラーセンサは、カラーフィルタを通して画像信号を取り込むためモノクロセンサより感度が低下される。その結果、カラーセンサが、モノクロセンサと同一の比率あるいは同一速度で読込まれる場合には、カラーセンサからの出力信号は、モノクロセンサからの出力信号と比較して、ノイズが大きく諧調性が悪い。特に高速の画像読取装置にあっては、カラーセンサからの出力信号のＳ／Ｎ比の劣化が顕著となる。
【０００４】
このため従来は、カラーセンサとして、モノクロセンサより受光面積の大きいフォトダイオードを用いて、カラーセンサからの出力信号のＳ／Ｎ比を改善する装置がある。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−８７５３２号公報(第９カラム、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の画像読取装置では、カラーセンサとモノクロセンサの受光面積を変えるために、カラーセンサとモノクロセンサとでは夫々異なる検知素子を製造し、且つ、異なる光電変換機構を製造しなければならず、生産性に劣る。
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、４ラインＣＣＤセンサを用いて原稿画像を読取る場合に、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を低下することなく、且つ部品共通化を得られ、更にはカラー画像信号の解像度の改善を図るカラー画像補正方法及び画像処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するための手段として、４ラインＣＣＤセンサを用いて、原稿画像から第１の解像度を有する３種類のカラー画像信号およびモノクロ画像信号を生成する信号生成工程と、前記カラー画像信号の複数の画素信号を平均する平均化工程と、前記平均された画素信号および、前記モノクロ画像信号に基づいた前記第１の解像度を有する補正カラー画像信号を生成する補正信号生成工程とを実施するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像処理システムによれば、４ラインＣＣＤセンサのカラーセンサとモノクロセンサの画素サイズを同じにして、部品の共通化を得られる。またカラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善出来、且つカラー画像信号の解像度の改善を得られ、画質向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は４ラインＣＣＤセンサを用いて、高速画像読取時のカラー画像の画質劣化を補正する。
【実施例１】
【００１０】
本発明の実施例１について図１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明の実施例１の画像形成装置１００を示す概略正面図である。画像形成装置１００は、例えば、複写機、ファクス、プリンタあるいは多機能周辺装置（ＭＦＰ）等である。画像形成装置１００は、用紙あるいはＯＨＰなどの透明なメディア上に画像を形成することができる。画像読取装置１００は、さらにスチールカメラ、ビデオカメラ、望遠鏡、スキャナ、バーコード・リーダ、マシン・ビジョンを備えたロボットあるいはイメージセンサを組込んだ他の装置等でもよい。
【００１１】
画像形成装置１００は画像読取装置３００に原稿を送る自動原稿送り装置１３０、コントロールパネル１４０および排紙トレー１５０を有する。自動原稿送り装置１３０、コントロールパネル１４０および排紙トレー１５０は既知の技術として構成可能である。
【００１２】
図２は画像読取装置３００の概略構成図である。画像読取装置３００は、原稿台２２０に配置される原稿２３０を読取る。画像読取装置３００は、読取機械系２１０および白色ランプ２８０を有している。白色ランプ２８０による原稿２３０からの反射光は、図示しない光学系を経て読取機械系２１０に設けられ原稿２３０の画像に対応する信号を生成す１次元の、画像読取部であるイメージセンサ装置３１０に入力される。原稿２３０は、テキストあるいはグラフィックス等各種画像である。
【００１３】
読取機械系２１０は、原稿画像２３０の全面の信号を生成するために、１行ずつのスキャン処理を行う。読取機械系２１０は、第１の速度であるモノクロ画像読み取り速度あるいは、第１の速度より低速の第２の速度であるカラー画像読み取り速度で、副走査方向２６０に移動され、原稿画像２３０をスキャン処理可能となっている。尚、読取機械系が例えば２次元のイメージセンサ装置であれば、スキャン処理は不要となる。
【００１４】
画像読取装置３００の図２に示す主走査方向２５０は、画像形成装置１００の感光体ドラム（図示せず）の軸方向に平行となっている。副走査方向２６０は、感光体ドラムの回転方向と同方向であり、主操作方向２５０に対し垂直方向である。
【００１５】
画像読取装置が画像形成装置以外である場合、画像読取装置は、立体あるいは平らな対象物の画像読取が可能である。対象物は、画像形成装置に隣接して位置しても離れたところに位置しても良い。画像読取装置は、画像形成装置１００の白色ランプ２８０などのような光源を有している。あるいは、対象物は、外部光源あるいは周囲光により照射しても良い。
【００１６】
図３は本実施例の画像読取装置３００を示すブロック図である。画像読取装置３００は、画像処理に対して設計された部分、および制御に対して設計された部分を有している。画像処理部分は、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正部であるカラー信号補正回路３３５、ページメモリ３４０および出力用画像処理部３５０を有している。制御部分は、タイミング発生回路３５５、制御装置３６０、メモリ３７０、コントロールパネル１４０、機械系駆動部３７５、および白色ランプ２８０を有している。
【００１７】
画像読取装置３００は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれで構成されてもよい。画像読取装置３００は、ロジックアレイ、記憶装置、アナログ回路、デジタル回路、ソフトウェア、ファームウェア、およびマイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルなゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）およびプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）等のようなプロセッサのうち１つ以上を有している。画像読取装置３００のハードウェアおよびファームウェアのコンポーネントは、以下の機能および特徴を提供するための様々な特殊化したユニット、回路、ソフトウェアおよびインタフェースであっても良い。
【００１８】
イメージセンサ装置３１０はカラー画像信号およびモノクロ画像信号を生成し、カラーチャネル３１１およびモノクロチャネル３１２上にそれらを出力する。第１の速度にて画像読取を行った場合、イメージセンサ３１０は、第１の解像度にてカラー画像信号及びモノクロ画像信号を生成する。イメージセンサ装置３１０は、読取機械系２１０に組み込まれる。図４のブロック図に示すように、イメージセンサ装置３１０は夫々の受光面積が同一のフォトダイオードを１列に配列してなるフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗを有する４ラインＣＣＤセンサからなる。カラー画像信号は、三原色のＲ、Ｇ、Ｂの各チャネル３１１から夫々出力される。モノクロ画像信号は、１つのモノクロチャネル３１２から出力される。カラー画像信号およびモノクロ画像信号は、並行して、同時に出力可能であり、あるいは切り替えて出力しても良い。イメージセンサ装置３１０は集積回路チップを用いて具体化可能である。イメージセンサ装置３１０はＲ、Ｇ、Ｂの色毎にカラーフィルタを設けても良いし、あるいは共通のカラーフィルタを用いても良い。
【００１９】
光電コンバータ（ＣＣＤ）は、照射される光レベルに対応した電荷を作成し蓄積する、光電集積回路である。ＣＣＤは、光の照射により電気信号を生成する半導体ダイオードであるフォトダイオードを配列してなり、それに照射された画像表示を提供する。本実施例においてフォトダイオードの配列は一次元であるが、多次元であっても良い。ＣＣＤを構成するフォトダイオードは、特定の光周波数あるいは光レベルに対して特定の感度を持っている。
【００２０】
アナログ処理回路３１５は、カラーチャネル３１１のカラー画像信号およびモノクロチャネル３１２のモノクロ画像信号を受信する。アナログ処理回路３１５は、イメージセンサ装置３１０からのカラーおよびモノクロ画像信号を処理し、デジタル信号に適切に変換できるようにする。アナログ処理回路３１５は、レベルシフトしたり、ノズル成分を除去したり、増幅したりするなどの処理を実行する。このような処理を実行するために、アナログ処理回路３１５は、カップリングコンデンサ、ＣＤＳ回路、サンプルホールド回路、ゲインアンプ、オフセット除去回路等から構成される。アナログ処理回路３１５は、処理したカラー画像信号をカラーチャネル３１６に出力し、モノクロ画像信号をモノクロチャネル３１７に出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換回路３２０は、カラーチャネル３１６のカラー画像信号を受信し、モノクロチャネル３１７のモノクロ画像信号を受信する。Ａ／Ｄ変換回路３２０は、カラー画像信号をデジタルカラー画像信号に変換してチャネル３２１に出力する。又Ａ／Ｄ変換回路３２０は、モノクロ画像信号をデジタルモノクロ画像信号に変換して出力する。
【００２２】
シェーディング補正回路３２５は、カラーチャネル３２１、モノクロチャネル３２２を介してＡ／Ｄ変換回路３２０からデジタル画像信号を受信する。シェーディング補正回路３２５は、イメージセンサ装置３１０内のフォトダイオード毎の感度のばらつきや、白色ランプ２８０の照度ムラを補正する。主走査方向２５０に対するこれらの照度のばらつきを修正する。シェーディング補正回路３２５は、チャネル３２６に、カラーあるいはモノクロの画像信号を出力する。
【００２３】
イメージセンサ装置３１０の複数のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは副走査方向に配列される。ライン間補正回路３３０は、カラーおよびモノクロ用の４ラインのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗ副走査方向の位置の差を補正してラインをあわせた信号とする。ライン間補正回路３３０は、チャネル３２６から画像信号を受信し、チャネル３３１に画像信号を出力する。
【００２４】
ページメモリ３４０は、チャネル３４１経由でカラー信号補正回路３３５から受信した読取画像信号を格納する。カラー画像処理モードにおいて、ページメモリ３４０はカラー信号補正回路３３５に処理された読取画像信号を格納する。モノクロモードの場合には、ページメモリ３４０はカラー信号補正回路３３５で処理されないままの読取画像信号を格納する。
【００２５】
出力用画像処理部３５０は、画像読取装置３００の最終画像出力を提供する。出力用画像処理部３５０は出力送信先へのインタフェースであり、出力送信先の必要性に応じて信号を変換できる。例えば、出力用画像処理部３５０は、出力送信先である表示部あるいはプリンタなどのような装置に応じてガンマ補正の範囲を変更しうる。出力用画像処理部３５０は、チャネル３３６からカラーおよびモノクロ画像信号を受信し、チャネル３５１に処理後の信号を出力する。出力用画像処理部３５０により受信されるカラーおよびモノクロ画像信号は、カラー信号補正回路３３５から送信されるが、これらの信号は、カラー信号補正回路３３５から直接、あるいはページメモリ３４０から間接的に入手しうる。
【００２６】
タイミング発生回路３５５は、制御装置３６０の管理の下で、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、Ａ／Ｄ変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正回路３３５およびページメモリ３４０へタイミング信号を提供する。
【００２７】
制御装置３６０は、メモリ３７０に格納されたプログラムおよび信号に基づいて画像読取装置３００を制御する。制御装置３６０はプログラム実行の作業領域としてメモリ３７０を使用できる。
【００２８】
メモリ３７０は、画像読取装置３００に対して信号およびプログラムの長期および短期保存をする。メモリ３７０はページメモリ３４０と一体化しうる。メモリ３７０が拡張不可能あるいは拡張困難な場合、ページメモリ３４０は拡張性を持つよう設計される。
【００２９】
コントロールパネル１４０はユーザからの情報入力を行う。この入力情報は、操作モード（例えばカラーモードあるいはモノクロモード）、用紙サイズや用紙の枚数等である。
【００３０】
機械系駆動部３７５は制御装置３６０の管理の下で動作する。機械系駆動部３７５は副走査方向２６０に読取機械系２１０を駆動する。機械系駆動部３７５は、カラーモードおよびモノクロモードに応じて読取機械系２１０の駆動動作を実行する。
【００３１】
白色ランプ駆動部３８０は、原稿画像を照射する白色ランプ２８０を駆動する。白色ランプ駆動部３８０は制御装置３６０の管理の下で動作する。
【００３２】
図４に示すように、イメージセンサ装置３１０は、４ラインタイプで、カラー用のＲ、Ｇ、Ｂ３つの光電コンバータ（ＣＣＤ）４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを有し、さらにモノクロ用の１つの光電コンバータ（ＣＣＤ）４１０Ｂ／Ｗを有している。
【００３３】
カラーＣＣＤ４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂは、夫々フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、シフトゲート３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、アンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを有する。モノクロのＣＣＤ４１０Ｂ／Ｗは、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗ、シフトゲート３Ｂ／Ｗ、シフトレジスタ４Ｂ／Ｗ、リセットゲート５Ｂ／Ｗ、クランプ回路６Ｂ／Ｗ、アンプ７Ｂ／Ｗを有する。
【００３４】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは１次元であり、夫々所定数のフォトダイオードを有する。各フォトダイオードの受光面積は同一であり、それぞれのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗにおいて、連続する参照番号を有している。従って、その参照番号に基づいて、フォトダイオードは、「奇数」であるか、あるいは「偶数」であるか参照できる。フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗのフォトダイオードは、主走査方向２５０に配列される。フォトダイオードは受信光量に応じて電荷を蓄積する。カラー用フォトダイオードは所定波長を感知できるようにカラーフィルタが適応されている。
【００３５】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは直線で、一定の長さおよび幅を持ち、主走査方向に整列する。副走査方向にて４種類のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの順序は任意である。但し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのカラー出力信号のバランスをより良くするために、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗを、カラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの中間に配置するよりは、端部に配置するのが好ましい（例えば図４においては最上部かあるいは最下部に配置するのが好ましい。）。図４は、モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗをカラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの下方に配置するケースである。
【００３６】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗはそれぞれ一定間隔で配置され、図示されるように互いに揃えて配置される。副走査方向において、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの中心線の間隔は、読取ピッチの整数倍とされる。読取ピッチは、読取機械系２１０の副走査方向２６０への移動速度、およびシフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗの期間により決定される。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗは、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの蓄積電荷をシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗに移行させることを指示する。
【００３７】
フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの各フォトダイオードは画素に対応するところに、多くのフォトダイオード（すなわち各アレイ中の各ボックス）を有している。図は各々大きい中心部があるフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗ、を示すように見えるかもしれないが、これはフォトダイオードの不確定の数を表わすように意図される。フォトダイオードの受光面は、一定の高さおよび幅を持つ。受光領域のサイズおよび形はフォトダイオードの感度の１つの決定要素である。一般にカラーおよびモノクロのフォトダイオードの受光領域を同様としても良いし、カラーのフォトダイオードの受光領域を、モノクロのフォトダイオードの受光領域としても良い。
【００３８】
本実施例において、カラー及びモノクロのフォトダイオードはすべて同一のサイズであり、また個々のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗは、同数のフォトダイオードを有する。フォトダイオードの受光領域のサイズ、および出力信号のタイミングが同じであれば、カラー出力信号Ｒ、Ｇ、Ｂの解像度は、モノクロの出力信号Ｂ／Ｗの解像度と、主走査方向および副走査方のいずれも等しい。
【００３９】
カラー用のフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの蓄積電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨＧ、ＳＨ−Ｂに応じてオープン状態のシフトゲートＲ、３Ｇ、３Ｂを介して対応するシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、にシフトされる。モノクロ用のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗの蓄積電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗに応じてオープン状態のシフトゲート３Ｂ／Ｗを介して対応するシフトレジスタ４Ｂ／Ｗにシフトされる。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂは同一となっている。シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗは、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂの周期と同一の周期を持つ。シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／ＷはＣＣＤアナログ・シフトレジスタである。
【００４０】
各シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗに対して、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗの蓄積電荷は予め定められたタイミングに応じてシフトされる。各シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、４Ｂ／Ｗは共通のクロック信号４２０に応じて、シフトされた蓄積電荷を夫々シリアルに（一次元の画像信号）出力する。この場合、出力信号が干渉するのを防ぐために、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、５Ｂ／Ｗに共通のリセット信号４４０が供給される。その後、出力信号は、クランプ信号４５０に応じて、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、６Ｂ／Ｗによりクランプされ、対応するアンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ、７Ｂ／Ｗにより増幅して出力される。
【００４１】
制御装置３６０は、カラーモードの原稿を読み取るコントロールパネル１４０からのコマンドに応じて、白色ランプ２８０を点灯し、機械系駆動部３７５により読取機械系２１０を駆動する。さらに、制御装置３６０は、イメージセンサ装置３１０、アナログ処理回路３１５、Ａ／Ｄ変換回路３２０、シェーディング補正回路３２５、ライン間補正回路３３０、カラー信号補正回路３３５、およびページメモリ３４０を含む、画像読取装置３００の各種要素を、直接的にあるいは、タイミング発生回路３５５を介して間接的に始動させる。
【００４２】
タイミング発生回路３５５は、図４に示す、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂ、ＳＨ−Ｂ／Ｗ、クロック信号４２０、リセット信号４４０およびクランプ信号４５０を提供する。イメージセンサ装置３１０において、光電変換により、三原色、Ｒ、Ｇ、Ｂのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、および２Ｂに蓄積された電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｒ、ＳＨ−Ｇ、ＳＨ−Ｂに応じて、シフトゲートＲ、３Ｇ、３Ｂを介して、シフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに移行され、フォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが次の光電変換の電気を帯電している間に、クロック信号４２０に応じてシフトレジスタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂから連続的に出力される。次いで、リセットゲート５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、クランプ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、およびアンプ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを介して、アナログ処理回路３１５に連続的に供給される。
【００４３】
同様に、光電変換により、モノクロ信号のフォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗに蓄積された電荷は、シフトコマンド信号ＳＨ−Ｂ／Ｗに応じて、シフトゲート３Ｂ／Ｗを介して、シフトレジスタ４Ｂ／Ｗ移行され、フォトダイオードアレイ２Ｂ／Ｗが次の光電変換の電気を帯電している間に、クロック信号４２０に応じてシフトレジスタ４Ｂ／Ｗから連続的に出力される。次いで、リセットゲート５Ｂ／Ｗ、クランプ回路６Ｂ／Ｗ、およびアンプ７Ｂ／Ｗを介して、アナログ処理回路３１５に連続的に供給される。
【００４４】
次にカラー信号補正回路３３５について詳述する。図５は、本実施例のカラー信号補正回路３３５の構成を示すブロック図である。図６は、本実施例のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。カラー信号補正回路３３５には、同じビット数のモノクロ画像信号およびカラー画像信号が入力される。
【００４５】
カラー信号補正回路３３５は、平均化回路５３０、ＣｒＣｂ算出回路５４０、ＲＧＢ解像度補正回路５５０、パラメータ保存メモリ５４５、１画素遅延バッファ５３１〜５３５およびデータセレクタ５５５を有する。
【００４６】
モノクロ画素信号およびカラー画素信号の画像の行にｉが対応し、列にｊが対応する。ライン間補正回路３３０の機能により、カラー信号補正回路３３５は図６に示すような関係にあるモノクロ画素データＫ（ｉ、ｊ）およびカラー画素データＲ（ｉ、ｊ）、Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｂ（ｉ、ｊ）を同時に受信する。
【００４７】
図５において、平均化回路５３０及び１画素遅延バッファ５３１〜５３３は、（式１）〜(式３）に示す平均化処理を行う。
【００４８】
Ｒ’（ｋ，ｊ）＝［Ｒ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｒ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式１）
Ｇ’（ｋ，ｊ）＝［Ｇ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｇ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式２）
Ｂ’（ｋ，ｊ）＝［Ｂ（２ｋ−１，ｊ）＋Ｂ（２ｋ，ｊ）］／２・・・（式３）
即ちカラーの画像データＲ（ｉ、ｊ）、Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｂ（ｉ、ｊ）は、平均化回路５３０により、夫々隣接する２画素の平均値Ｒ’（ｋ、ｊ）、Ｇ’（ｋ、ｊ）、Ｂ’（ｋ、ｊ）に変換される。
【００４９】
この平均化処理は、例えば、図４に示すフォトダイオードアレイ２Ｒにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・Ｒｎというようにフォトダイオードが順に配列されている場合に、Ｒ１’＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２、Ｒ２’＝（Ｒ３＋Ｒ４）／２等のように、隣接した画素を平均するものである。これにより光量不足により低下したカラー画素信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００５０】
但し、この平均化処理を行うと、カラー画素信号内の総画素数が半分になり、カラー画素信号の解像度は半分になる（例えば６００ｄｐｉから３００ｄｐｉになる。）。このため、ＣｒＣｂ算出回路５４０及びＲＧＢ解像度補正回路５５０を用いて、高解像度化処理を行う。
【００５１】
ＣｒＣｂ算出回路５４０及び１画素遅延バッファ５３４は、(式４）〜(式７）に示すＣｒＣｂ変換を行うものである。
【００５２】
Ｙ（２ｋ−１，ｊ）＝Ｋ（２ｋ−１，ｊ）・・・（式４）
Ｙ（２ｋ，ｊ）＝Ｋ（２ｋ，ｊ）・・・（式５）
Ｃｒ（ｋ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式６）
Ｃｂ（ｋ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｋ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｋ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｋ，ｊ）・・・（式７）
即ち、平均化回路５３０からの出力は、輝度信号（Ｙ）、第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）および第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）に変換される。
【００５３】
モノクロ信号Ｋは、そのまま輝度信号Ｙとして扱うことができるので、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ，ｊ）を、１画素遅延バッファ５３４を介して、１画素期間遅らせることにより、(式４）に従う輝度信号Ｙ（２ｋ−１，ｊ）を、（式５）に従う輝度信号Ｙ（２ｋ，ｊ）として、ＲＧＢ解像度補正回路５５０に入力することができる。
【００５４】
第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）や第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）は、輝度信号（Ｙ）がなくても、（式６）および（式７）に示されるように三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の信号から形成することができる。ＣｒＣｂ算出回路５４０は、パラメータ保存メモリ５４５に格納されているパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して、（式６）および（式７）を計算することにより、第１の色差信号の画素信号Ｃｒ（ｋ，ｊ）および第２の色差信号の画素信号Ｃｂ（ｋ，ｊ）を得て、ＲＧＢ解像度補正回路５５０にそれらを入力する。ＣｒＣｂ算出回路５４０からの信号出力はカラー画素信号Ｒ’（ｋ，ｊ）、Ｇ’（ｋ，ｊ）、Ｂ’（ｋ，ｊ）と同一の解像度を持つ。
【００５５】
ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、解像度（画素数）を高めた三原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を得るために、（式８）〜（式１３）に従って、パラメータ保存メモリ５４５に記憶されたパラメータｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０、ｂｂ１を使用してＲＧＢ逆変換を実行する。
【００５６】
Ｒ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式８）
Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ−１，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式９）
Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ−１，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１０）
Ｒ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｋ，ｊ）・・・（式１１）
Ｇ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（２ｋ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｋ，ｊ）＋ｂｂ０Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１２）
Ｂ”（２ｋ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（２ｋ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｋ，ｊ）・・・（式１３）
輝度信号（Ｙ＝Ｋ）、第１の色差信号（Ｃｒ）および第２の色差信号（Ｃｂ）は、三原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”に変換される。主走査方向の輝度信号（Ｙ＝Ｋ）の画素数は、主走査方向の第１の色差信号（Ｃｒ）および第２の色差信号（Ｃｂ）の画素数の２倍である。ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、３原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”の画素数を、平均化回路５３０により実行された平均化処理の前と同じ画素数に変換し、解像度を高めている。
【００５７】
（式８）〜（式１０）は、変換された３原色信号Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を奇数の画素位置で計算する。（式１１）から（式１３）は、変換された３原色信号Ｒ”，Ｇ”、Ｂ”を偶数の画素位置で計算する。ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、パラメータ保存メモリ５４５に記憶されるパラメータｂｋ０、ｂｋ１、ｂｋ２、ｂｒ０、ｂｒ１、ｂｂ０およびｂｂ１を使用して、（式８）〜（式１３）を、ほぼ同時に演算する。
【００５８】
ＲＧＢ解像度補正回路５５０は、（式８）〜（式１０）に従って得られた奇数の画素位置のカラー画素信号Ｒ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）を、データセレクタ５５５に第１の選択入力として提供する。また（式１１）〜（式１３）に従って得られた偶数の画素位置のカラー画素信号Ｒ”（２ｋ，ｊ）、Ｇ”（２ｋ，ｊ）、Ｂ”（２ｋ，ｊ）を、１画素遅延バッファ５３５を介して１画素期間だけ遅延させて、データセレクタ５５５に第２の選択入力として、提供する。
【００５９】
尚図５は、カラーモードにおいても、カラー信号補正回路３３５から、輝度信号（すなわちモノクロ信号Ｋ（２ｋ−１，ｊ）およびＫ（２ｋ−ｊ））を出力することを示す。データセレクタ５５５は、タイミング発生回路３５５からの主走査方向への奇数／偶数画素位置の識別信号に従って、奇数の画素位置ではＲ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｇ”（２ｋ−１，ｊ）、Ｂ”（２ｋ−１，ｊ）を選択し、偶数の画素位置ではＲ”（２ｋ，ｊ）、Ｇ”（２ｋ，ｊ）、Ｂ”（２ｋ，ｊ）を選択する。
【００６０】
カラー信号補正回路３３５で平均化処理することにより、カラーフィルタにより光減衰されるにもかかわらず、カラー画像信号は、Ｓ／Ｎ比を改善される。従って、カラー画像の階調性の改善を達成できる。即ちカラーフィルタにより光減衰されるカラー画像信号をモノクロ画像読取時と同一速度で副走査方向にスキャンしても、カラー画像信号は、平均化処理によりＳ／Ｎ比を改善され、カラー画像の画質の劣化を小さくすることができる。従って、機械系駆動部３７５では、原稿画像がカラー画像であったとしても、読取機械系２１０を高速のモノクロ画像読取速度で駆動可能となる。
【００６１】
本実施例においては、画像読取装置３００は３つの異なるモードで操作することができる。これら３つのモードは、カラー高精細モード、カラー高速モードおよびモノクロモードである。カラー高精度モードは、副走査方向の画像読取速度を低速に抑える代わりに、カラー画質を重視するモードであり、カラー信号補正回路３３５による高画質化処理は行わず、カラー画像信号は、カラー信号補正回路３３５をスルーする。カラー高速モードは、副走査方向の画像読取速度を高速にする代わりに、カラー画質は、カラー信号補正回路３３５による高画質化処理を加えるモードである。モノクロモードは、常用速度でイメージセンサ装置３１０のモノクロ用のＣＣＤ４１０Ｂ／Ｗを使用して、モノクロ信号のみを用いるモードである。
【００６２】
カラー高速モードおよびモノクロモードは、読取速度が同じである。カラー高精細モードの読取速度は、カラー高速モードおよびモノクロモードのときの読取速度より遅くなる。また、各モードで使用されるクロック信号は共通の周波数とする。
【００６３】
カラー高精度モードにおいては、副走査方向への画像読取速度を減少させることによりカラー画像品質が優先される。カラー高速モードにおいては、副走査方向への画像読取速度を高速にする代わりにカラー信号補正回路３３５の使用により、画像品質を維持する。読取速度と画像品質は反比例する。高速読取りの場合、フォトダイオードのＳ／Ｎ比が悪くなる。カラー高速モードの場合は、劣化したＳ／Ｎ比を補正するために高画質化処理を行う。
【００６４】
このカラー信号補正回路３３５にて、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善し且つ高画質化した後、カラーおよびモノクロ画像信号は、チャネル３４１経由でページメモリ３４０に一旦格納した後、読み出されて、又は直接ャネル３３６から出力用画像処理部３５０に与えられて、最終画像処理され、画像読取装置３００から出力され、画像形成装置１００にて、画像形成される。
【００６５】
この実施例によれば、イメージセンサ装置３１０の４ラインのフォトダイオードアレイ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、２Ｂ／Ｗを構成するフォトダイオードの受光面積が同一であり、イメージセンサ装置３１０の部品の共通化を得られる。イメージセンサ装置３１０でカラー画像をモノクロ画像と同じ高速で読取った場合でも、カラー信号補正回路３３５の平均化回路５３０で、平均化処理することにより、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善出来る。他方平均化処理による画素数が半減するにもかかわらず、ＣｒＣｂ算出回路５４０及びＲＧＢ解像度補正回路５５０で、モノクロ信号Ｋをカラー画像信号の輝度信号Ｙとすることにより、平均化処理の前と同じ画素数に変換し、解像度を高めている。従って、モノクロ画像と同一速度で読取ったためのカラー画像の画質低下を補償でき、Ｓ／Ｎ比が高く、且つ解像度が高い高画質のカラー画像を得ることが出来る。
【実施例２】
【００６６】
次に本発明の実施例２について図７Ａ乃至図９を参照して説明する。尚本実施例は、実施例１とカラー信号補正回路が異なるものであり、他は第１の実施例と同じであることから、同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。
【００６７】
図７Ａは、本実施例のイメージセンサ装置３１０のフォトダイオードアレイの配置を示す。図７Ｂは、図７Ａに示されるフォトダイオードアレイの、カラー画素平均化の図式である。図７Ａに示されるように、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）は、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）と主走査方向に１／２画素ずれている。さらに、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）のフォトダイオードの画素数は、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）のフォトダイオードの画素数より多い。例えば、モノクロフォトダイオードアレイ（Ｋ）の数がｎ画素（整数）である場合、カラーフォトダイオードアレイ（ＲＧＢ）の画素数は（ｎ＋１）画素である。
【００６８】
図７Ｂに示されるように、各隣接する一対のカラー画素信号は、平均化される。例えば図７Ｂにおいて、Ｒ１’を生成するために、隣接するＲ１およびＲ２の画素の値を平均し、Ｒ２’を生成するためにＲ２およびＲ３の画素の値を平均することにより、Ｒ信号は平均化される。さらに図７Ｂに示されるように、平均化された信号Ｒ’ｎの中心線は、モノクロの画素の中心線と一致する。
【００６９】
図８は、本実施例のカラー信号補正回路４３５の構成を示すブロック図である。図９は、本実施例のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。図８のカラー信号補正回路４３５において、実施例１のカラー信号補正回路３３５の構成要素と共通の構成要素は、第１の実施例で述べたのと同様の方法で動作する。本実施例のカラー信号補正回路４３５は、平均化回路８３０、ＣｒＣｂ算出回路８４０、ＲＧＢ解像度補正回路８５０、パラメータ保存メモリ８４５、４個の１画素遅延バッファ８３１〜８３４およびデータセレクタ８５５を有する。
【００７０】
ライン間補正回路３３０の機能により、カラー信号補正回路４３５には、図９に示すような関係にあるモノクロ画素信号Ｋ（ｉ＋１，ｊ）およびカラー画素信号Ｒ（ｉ＋１，ｊ）、Ｇ（ｉ＋１，ｊ）、Ｂ（ｉ＋１，ｊ）を同時に受信する。
【００７１】
平均化回路８３０および１画素遅延バッファ８３１〜８３３は、（式１４）〜（式１６）に示す平均化処理を行う。すなわち、図７Ｂに示すように、３原色のカラー画素信号毎に、隣り合う１対の画素の移動平均値に変換する。
【００７２】
Ｒ’（ｉ，ｊ）＝（Ｒ（ｉ，ｊ）＋Ｒ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１４）
Ｇ’（ｉ，ｊ）＝（Ｇ（ｉ，ｊ）＋Ｇ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１５）
Ｂ’（ｉ，ｊ）＝（Ｂ（ｉ，ｊ）＋Ｂ（ｉ＋１，ｊ））／２・・・（式１６）
平均化回路８３０により実行されたこの平均化処理により、光量不足のために低下してしまうカラー画素信号のＳ／Ｎ比を改善する。さらに、カラー画素信号とモノクロ画素信号の位相が主走査方向に１／２画素ずれているため、図７Ｂに示されるように、平均化されたカラー画素Ｒ’（ｉ，ｊ），Ｇ’（ｉ，ｊ），Ｂ’（ｉ，ｊ）の中心位置とモノクロ画素信号Ｋ（ｉ，ｊ）の中心位置が一致し、カラー画像とモノクロ画像は、色ずれを生じない。他方この平均化処理を行うと、カラー画素信号の解像度は半分になる。そこで、ＣｒＣｂ算出回路８４０及びＲＧＢ解像度補正回路８５０を用いて、高解像度化処理を行う。
【００７３】
ＣｒＣｂ算出回路８４０及び１画素遅延バッファ８３４は、（式１７）〜（式１９）に示すＣｒＣｂ変換を実行する。これらの公式は、カラーおよびモノクロ・信号を、輝度信号Ｙ、第１の色差信号Ｃｒ（Ｒ−Ｙコンポーネント）および第２の色差信号Ｃｂ（Ｂ−Ｙコンポーネント）に変換する。
【００７４】
Ｙ（ｉ，ｊ）＝Ｋ（ｉ，ｊ）・・・（式１７）
Ｃｒ（ｉ，ｊ）＝ａｒ０Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ０Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ０Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１８）
Ｃｂ（ｉ，ｊ）＝ａｒ１Ｒ’（ｉ，ｊ）＋ａｇ１Ｇ’（ｉ，ｊ）＋ａｂ１Ｂ’（ｉ，ｊ）・・・（式１９）
平均化回路８３０からの出力は、輝度信号（Ｙ）、第１の色差信号（Ｃｒ：Ｒ−Ｙ成分）および第２の色差信号（Ｃｂ：Ｂ−Ｙ成分）に変換される。
【００７５】
モノクロ信号Ｋは輝度信号Ｙとしてそのまま処理することができるので、入力されたモノクロ信号Ｋ（ｉ＋１，ｊ）を、１画素遅延バッファ８３４を介して１画素期間だけ遅延させることにより、（式１７）に従う輝度信号Ｙ（ｉ，ｊ）をＲＧＢ解像度補正回路８５０に入力することができる。第１の色差信号Ｃｒや第２の色差信号Ｃｂは、輝度信号（Ｙ）がなくても、（式１８）および（式１９）に示されるように平均化されたカラー信号から形成することができる。ＣｒＣｂ算出回路８４０は、パラメータ保存メモリ８４５に格納されているパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して（式１８）および（式１９）を計算することにより、第１の色差信号の画素信号Ｃｒ（ｉ，ｊ）および第２の色差信号の画素信号Ｃｂ（ｉ，ｊ）を得て、ＲＧＢ解像度補正回路８５０にそれらを入力する。
【００７６】
［００９４］  ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、解像度を高めた三原色Ｒ”、Ｇ”、Ｂ”を得るために、（式２０）〜（式２２）に従って、パラメータ保存メモリ８４５に記憶されたパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用してＲＧＢ逆変換を実行する。
【００７７】
Ｒ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ０Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｒ０Ｃｒ（ｉ，ｊ）・・・（式２０）
Ｇ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ１Ｋ（ｉ，ｊ）−ｂｒ１Ｃｒ（ｉ，ｊ）  ｂｂ０Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２１）
Ｂ”（ｉ，ｊ）＝ｂｋ２Ｋ（ｉ，ｊ）＋ｂｂ１Ｃｂ（ｉ，ｊ）・・・（式２２）
ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、パラメータ保存メモリ８４５に記憶されたパラメータａｒ０、ａｇ０、ａｂ０、ａｒ１、ａｇ１、ａｂ１を使用して（式２０）〜（式２２）を、ほぼ同時に演算する。ＲＧＢ解像度補正回路８５０は、モノクロの画素信号Ｋ”（ｉ，ｊ）と共に、（式２０）〜（式２２）に従って得られたカラー画素信号Ｒ”（ｉ，ｊ）、Ｇ”（ｉ，ｊ）、Ｂ”（ｉ，ｊ）を、データセレクタ８５５に提供する。
【００７８】
このカラー信号補正回路４３５にて、カラー画像信号のＳ／Ｎ比を改善し、且つ高画質化した後、カラーおよびモノクロ画像信号は、チャネル３４１経由でページメモリ３４０に一旦格納した後、読み出されて、又は直接ャネル３３６から出力用画像処理部３５０に与えられて、最終画像処理され、画像読取装置３００から出力され、画像形成装置１００にて、画像形成される。
【００７９】
この実施例によれば、実施例１と同様、モノクロ画像と同一速度でカラー画像を読取った場合でも、カラー信号補正回路４３５で、カラー画像信号を平均化処理してＳ／Ｎ比を改善する一方、モノクロ信号Ｋを利用して、カラー画像信号の解像度を高めている。従って、モノクロ画像と同一速度で読取ったためのカラー画像の画質低下を補償でき、Ｓ／Ｎ比が高く、且つ解像度が高い高画質のカラー画像を得ることが出来る。しかも、平均化処理したカラー画素Ｒ’（ｉ，ｊ），Ｇ’（ｉ，ｊ），Ｂ’（ｉ，ｊ）とモノクロ画素信号Ｋ（ｉ，ｊ）の中心位置が一致していることから、カラー画像とモノクロ画像は色ずれが無く、高画質を得られる。
【００８０】
尚この発明は上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能であり、例えば、画像読取装置の光源の種類や、読取機械系の構造等任意であるし、画像読取部も、第１あるいは第２の速度で原稿画像を読取可能であれば、フォトダイオードアレイは１列に限定されない。更に画像を読取る受光素子もフォトダイオードに限定されず、他の光電変換素子であっても良いし、シフトレジスタの構成も限定されない。更にカラー信号補正部は、カラー信号補正回路のハードウェアに限定されず、ソフトウェアで構成する等任意である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例１の画像形成装置を示す概略正面図である。
【図２】本発明の実施例１の画像読取装置の構成を示す概略説明図。
【図３】本発明の実施例１の画像読取装置を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例１のイメージセンサ装置の構成を示すブロック。
【図５】本発明の実施例１のカラー信号補正回路の構成を示すブロック。
【図６】本発明の実施例１のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の実施例２のイメージセンサ装置のフォトダイオードアレイの配置を示す概略説明図。
【図７Ｂ】本発明の実施例２の平均化処理する画素の組み合わせを示す概略説明図。
【図８】本発明の実施例２のカラー信号補正回路の構成を示すブロック。
【図９】本発明の実施例２のカラー信号補正回路の処理の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００…画像形成装置
３００…画像読取装置
３１０…イメージセンサ装置、
３３０…ライン間補正回路
３５０…カラー信号補正回路
５３０…均等化回路
５４０…ＣｒＣｂ算出回路
５５０…ＲＧＢ解像度補正回路