(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素が一次元的に配列されかつ３色の色フィルタがそれぞれ設けられて互いに一定間隔をもって配置された３本の画素列を有する第１のラインセンサ部と、
前記第１のラインセンサ部から各色ごとに出力される信号を処理する第１の信号処理部と、
画素が一次元に配列され、前記第１のラインセンサ部に対して所定の間隔を持って配置されるとともに、前記第１のラインセンサ部の各色ごとの信号出力数の整数倍の信号出力数を持つ第２のラインセンサ部と、
前記第２のラインセンサ部から出力される複数系統の信号を処理する第２の信号処理部と、
カラー画像読み取りモードとモノクロ画像読み取りモードとを選択する選択手段と、
前記選択手段によるカラー画像読み取りモードの選択時に、前記第１のラインセンサ部のデータレートに対応した画像蓄積時間で前記第１のラインセンサ部を駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段と独立に動作し、前記選択手段によるモノクロ画像読み取りモードの選択時に、前記第２のラインセンサ部のデータレートに対応した画像蓄積時間で前記第２のラインセンサ部を駆動する第２の駆動手段と
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読み取り装置においてさらに、
原稿を原稿読み取り位置に自動的に搬送する原稿自動搬送手段と、
前記原稿自動搬送手段による搬送中の原稿の画像を読み取る画像読み取り手段と、
カラー画像読み取りモードとモノクロ画像読み取りモードとを選択する選択手段と、
前記原稿自動搬送手段の搬送速度を前記選択手段によるカラー画像読み取りモードの選択時よりもモノクロ画像読み取りモードの選択時に高速に設定する設定手段と
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像読み取り装置においてさらに、
原稿を原稿読み取り台に自動的に搬送する原稿自動搬送手段と、
前記原稿自動搬送手段によって前記原稿読み取り台にセットされた原稿の画像を光学的に走査しつつ読み取る画像読み取り手段と、
カラー画像読み取りモードとモノクロ画像読み取りモードとを選択する選択手段と、
前記画像読み取り手段の走査速度を前記選択手段によるカラー画像読み取りモードの選択時よりもモノクロ画像読み取りモードの選択時に高速に設定する設定手段と
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やスキャナなどの画像読み取り装置に関し、特にモノクロ画像／カラー画像の双方の読み取りが可能な画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のオフィスでは、紙情報から電子情報への変換としてスキャナーを利用した画像ファイリングの需要が急速に高まってきている。また、カラー原稿ファイリングの需要も多いため、カラー画像読み取り装置（カラースキャナ）を使用して原稿画像の読み取りを行っているのが一般的である。
【０００３】
従来のカラー画像読み取り装置では、光電変換素子が画素単位で一次元的に配列され、かつＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色フィルタがそれぞれ設けられた３本のラインセンサを副走査方向に一定間隔にて配列したいわゆる３ラインカラーセンサを使用し、モノクロ画像読み取りモードが選択された場合は、３ラインカラーセンサの３出力から画像処理にてモノクロ画像を算出するか、またはＧラインのラインセンサの出力をモノクロ出力として代用するかのいずれかにてモノクロ画像の読み取りが行われていた。
【０００４】
ところで、モノクロ画像読み取りモードが選択されるケースでは画像ファイリングの用途が多いため、画質への要求よりも画像読み取りの高速化への要求の方が高い。すなわち、画質としては比較的低解像度でも良いが、大量原稿を短時間にて読み取れることが望まれる。この観点からすると、上述した３ラインカラーセンサは、光電変換素子上にＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタを配したものであるため、分光透過率は当然色フィルタが無い場合（いわゆるモノクロセンサ）よりも低下する。その結果、感度が低下するため、モノクロセンサにて画像を読み取った場合よりも読み取り速度が低下することになる。
【０００５】
かかる不具合を解消するために、図１２に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３ラインセンサ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂとは別にモノクロラインセンサ１０１Ｗを有する構成のカラー画像読み取り装置が提案されている（例えば、特開昭１１−２２０５６９号公報参照）。このカラー画像読み取り装置では、カラー画像の読み取りに必要な最小限の光量にて、Ｓ／Ｎを劣化させずにモノクロ画像の読み取りを高速に行い、モノクロ／カラーの信号出力を読み取りモードに対応して選択的に導出するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例に係るカラー画像読み取り装置は、モノクロ画像の読み取りをある程度のレベルまで高速化できる、という点では有効な改良技術と言える。しかしながら、前述したように、複写作業や画像ファイリングでは処理対象としてモノクロ原稿が圧倒的に多く、またカラー画像の読み取りに比較してより高速な読み取り性能が要求されるのに対して、ただ単にモノクロラインセンサを併設した構成を採る従来技術では、モノクロ画像を読み取る際の読み取り速度の高速化に限界があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モノクロ画像の読み取り時における読み取り生産性の向上を可能としたモノクロ／カラー兼用の画像読み取り装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像読み取り装置は、画素が一次元的に配列されかつ３色の色フィルタがそれぞれ設けられて互いに一定間隔をもって配置された３本の画素列を有する第１のラインセンサ部と、この第１のラインセンサ部から各色ごとに出力される信号を処理する第１の信号処理部と、画素が一次元に配列され、第１のラインセンサ部に対して所定の間隔を持って配置されるとともに、第１のラインセンサ部の各色ごとの信号出力数の整数倍の信号出力数を持つ第２のラインセンサ部と、この第２のラインセンサ部から出力される複数系統の信号を処理する第２の信号処理部と、カラー画像読み取りモードとモノクロ画像読み取りモードとを選択する選択手段と、前記選択手段によるカラー画像読み取りモードの選択時に、前記第１のラインセンサ部のデータレートに対応した画像蓄積時間で前記第１のラインセンサ部を駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段と独立に動作し、前記選択手段によるモノクロ画像読み取りモードの選択時に、前記第２のラインセンサ部のデータレートに対応した画像蓄積時間で前記第２のラインセンサ部を駆動する第２の駆動手段とを備えている。
【０００９】
上記構成の画像読み取り装置において、第１のラインセンサ部は各画素列ごと（各ラインごと）に各色の信号を出力するのに対して、第２のラインセンサ部は第１のラインセンサ部の各色ごとの信号出力数の整数倍の信号を出力する。したがって、第１,第２のラインセンサ部の水平方向転送クロックの周波数を同じとすると、第２のラインセンサ部のデータレートが第１のラインセンサ部のデータレートの整数倍となる。特に、第１，第２の駆動手段を独立に動作可能とし、第１,第２のラインセンサ部の各データレートに対応した画像蓄積時間で各ラインセンサ部を独立に駆動することで、カラー画像読み取り動作に比べて整数倍の速さでモノクロ画像の読み取り動作を行うことができる。これにより、第２のラインセンサ部による画像読み取り時、即ちモノクロ画像読み取り時の生産性を、第１のラインセンサ部による画像読み取り時、即ちカラー画像読み取り時に比較して飛躍的に向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るモノクロ／カラー兼用画像読み取り装置に用いられるリニアセンサの第１構成例を示す概略構成図である。本構成例に係るリニアセンサは、カラーラインセンサ部１０およびモノクロラインセンサ部２０から構成されている。カラーラインセンサ部１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３本の画素列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ、転送ゲート部１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、アナログシフトレジスタ（転送レジスタ）１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂおよび出力アンプ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを有する構成となっている。
【００１２】
画素列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、フォトダイオード等の光電変換素子が画素単位で一次元的に配列されてなり、各画素の受光面上にはＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタ（図示せず）がそれぞれ設けられ、これら色フィルタを透過して入射した光を画素ごとに信号電荷に変換する。転送ゲート部１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１が与えられることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各画素ごとに光電変換されかつ蓄積された信号電荷をアナログシフトレジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに一斉に転送する。
【００１３】
アナログシフトレジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)によって構成され、水平方向転送クロックＨＣＬＫ１によって転送駆動されることにより、転送ゲート部１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって垂直転送された信号電荷を順に水平転送する。出力アンプ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、シフトレジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって水平転送されてきた信号電荷を電気信号に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号として出力する。
【００１４】
モノクロラインセンサ部２０は、単一の画素列２１、転送ゲート部２２ｏ，２２ｅ、アナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅおよび出力アンプ２４ｏ，２４ｅを有する構成となっている。画素列２１は、フォトダイオード等の光電変換素子が画素単位で一次元的に配列されてなり、入射した光を画素ごとに信号電荷に変換する。
【００１５】
転送ゲート部２２ｏは、垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２が与えられることにより、画素列２１の各画素ごとに光電変換された信号電荷のうち、奇数番目の画素（以下、単に奇数画素と記す）の信号電荷のみをアナログシフトレジスタ２３ｏに転送する。転送ゲート部２２ｅは、垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２が与えられることによって画素列２１の各画素ごとに光電変換された信号電荷のうち、偶数番目の画素（以下、単に偶数画素と記す）の信号電荷のみをアナログシフトレジスタ２３ｅに転送する。
【００１６】
アナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅは例えばＣＣＤによって構成され、水平方向転送クロックＨＣＬＫ２によって転送駆動されることにより、転送ゲート部２２ｏ，２２ｅによって１画素おきに垂直転送された信号電荷を別々に水平転送する。出力アンプ２４ｏは、シフトレジスタ２３ｏによって水平転送されてきた信号電荷を電気信号に変換し、奇数画素の画像信号として出力する。出力アンプ２４ｅは、シフトレジスタ２３ｅによって水平転送されてきた信号電荷を電気信号に変換し、偶数画素の画像信号として出力する。
【００１７】
上述したカラーラインセンサ部１０およびモノクロラインセンサ部２０からなる４ライン構成のＣＣＤリニアセンサ（ＣＣＤラインセンサ）の全体構造を図２に示す。同図から明らかなように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが互いに一定間隔ｄ１をもって配置され、また画素列１１Ｒに対してモノクロ画素列２１が間隔ｄ１よりも大なる間隔ｄ２を持って配置されている。ただし、カラーラインセンサ部１０において、３ライン分の画素列の配置順は、図２の配置順に限られるものではない。
【００１８】
次に、第１構成例に係るＣＣＤリニアセンサの動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図３のタイミングチャートにおいて、（Ａ）はカラーラインセンサ部１０の場合を、（Ｂ）はモノクロラインセンサ部２０の場合をそれぞれ示している。ただし、カラー側についてはＲｅｄを例にとって代表して示している。
【００１９】
画素列１１Ｒにおいて、入射した光画像は各画素ごとに画像蓄積時間に応じた電荷量に光電変換され、各画素ごとに蓄積される。ここで、画像蓄積時間は、転送ゲート部１２Ｒにあるタイミングで垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１が与えられてから次の垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１が与えられるまでの時間、即ち垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１の周期となる。
【００２０】
転送ゲート部１２Ｒに垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１が与えられることで、画素列１１Ｒで各画素ごとに光電変換された信号電荷が一斉にアナログシフトレジスタ１３Ｒに転送される。アナログシフトレジスタ１３Ｒは水平方向転送クロックＨＣＬＫ１によって転送駆動されることで、レジスタ内電荷を順次隣の転送段に転送し、最終的に出力アンプ１４Ｒに供給する。そして、出力アンプ１４Ｒにおいて、画素ごとに信号電荷がその電荷量に応じた電圧に変換される。
【００２１】
カラーラインセンサ部１０の他の画素列１１Ｇ，１１Ｂについても全く同様の動作が行われる。一方、モノクロラインセンサ部２０においては、基本的な動作はカラーラインセンサ部１０と同じであるが、画素列２１の各画素の信号電荷が転送ゲート部２２ｏ，２２ｅによって奇数画素および偶数画素の２系統に分けて２本のアナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅに転送され、これらシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅによって並行して水平転送される点で異なっている。
【００２２】
このように、モノクロラインセンサ部２０については、画素列２１に対してその両側に１本ずつ、計２本のアナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅを設け、画素列２１の各画素の信号電荷を奇数画素および偶数画素の２系統に分けて２本のアナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅに転送するとともに、これらアナログシフトレジスタ２３ｏ，２３ｅによって並行して水平転送することにより、１つの画素列に対してアナログシフトレジスタを１本ずつ配した構成のカラーラインセンサ部１０と比較すると、水平方向転送クロックＨＣＬＫ１，ＨＣＬＫ２の周波数が同一の場合、カラー画像の読み取りの場合の１／２の時間で水平転送を終了することができるため、２倍のデータレートが得られる。
【００２３】
ここで、本構成例に係るＣＣＤリニアセンサでは、カラーラインセンサ部１０とモノクロラインセンサ部２０とに独立に垂直方向転送クロックＶＣＬＫおよび水平方向転送クロックＶＣＬＫを供給する構成を採っている。これにより、水平方向転送クロックＨＣＬＫ１，ＨＣＬＫ２を同じ周波数とした場合でも、モノクロ画像の読み取りの場合にはカラー画像読み取りの場合の２倍のデータレートが得られるため、図３（Ｂ）に示すように、モノクロ側の垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２の周期（画像蓄積時間）をカラー側の垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１の１／２にでき、結果として、２倍の速さでモノクロ画像の読み取り動作を行うことが可能となる。
【００２４】
また、転送クロックＶＣＬＫ，ＨＣＬＫの供給がカラー／モノクロで独立であるため、モノクロ画像読み取り側の転送クロックＶＣＬＫ２，ＨＣＬＫ２の周波数を、カラー画像読み取り側の転送クロックＶＣＬＫ１，ＨＣＬＫ１の周波数よりもさらに高く設定することにより、画像読み取りの速度差がさらに広がる。すなわち、モノクロ画像読み取り側のデータレートを、カラー画像の読み取り時のデータレートに比べてさらに高速化できる。しかも、選択された読み取りモードに必要なラインセンサ部だけを駆動することができるため、発熱や放射ノイズを最小限に抑えることができるとともに、消費電力の低減も図れる。
【００２５】
なお、上記構成例では、モノクロラインセンサ部２０の信号出力数を、カラーラインセンサ部１０の各色ごとの信号出力数の２倍とした場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、３倍以上の整数倍、好ましくは４倍以上の偶数倍とすることも可能であり、これによれば、モノクロ画像の読み取り時のデータレートをさらに高速化できる。
【００２６】
また、上記構成例では、モノクロラインセンサ部２０のアナログシフトレジスタ数をカラーラインセンサ部１０のアナログシフトレジスタ数の２倍にすることで、モノクロラインセンサ部２０の信号出力数をカラーラインセンサ部１０の各色ごとの信号出力数の２倍にするとしたが、信号出力数は必ずしもアナログシフトレジスタの本数で決まるものではない。
【００２７】
例えば、図４に示すように、画素列２１に対してアナログシフトレジスタ２３を１本設けるとともに、このアナログシフトレジスタ２３を中間部で半分に分割し、この２つのアナログシフトレジスタ２３−１，２３−２の転送方向をそれぞれ逆方向にするとともに、２個の出力アンプ２４−１，２４−２でそれぞれ電気信号に変換する構成のモノクロラインセンサ部２０′を用いることによっても、モノクロラインセンサ部２０′の信号出力数をカラーラインセンサ部１０の各色ごとの信号出力数の２倍にすることができる。
【００２８】
この構成を採った場合にも、水平方向転送クロックＨＣＬＫ１，ＨＣＬＫ２を同じ周波数とすると、モノクロ画像の読み取りの場合にはカラー画像読み取りの場合の２倍のデータレートが得られるため、モノクロ側の垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２の周期（画像蓄積時間）をカラー側の垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１の周期の１／２にでき、結果として、２倍の速さでモノクロ画像の読み取り動作を行うことが可能となる。
【００２９】
図５は、リニアセンサの第２構成例を示す概略構成図である。本構成例に係るリニアセンサは、カラーラインセンサ部３０およびモノクロラインセンサ部４０から構成されている。カラーラインセンサ部３０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３本の画素列３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、転送ゲート部３２Ｒｏ，３２Ｒｅ，３２Ｇｏ，３２Ｇｅ，３２Ｂｏ，３２Ｂｅ、アナログシフトレジスタ３３Ｒｏ，３３Ｒｅ，３３Ｇｏ，３３Ｇｅ，３３Ｂｏ，３３Ｂｅおよび出力アンプ３４Ｒｏ，３４Ｒｅ，３４Ｇｏ，３４Ｇｅ，３４Ｂｏ，３４Ｂｅを有する構成となっている。
【００３０】
すなわち、カラーラインセンサ部３０は各色ごとに、第１構成例におけるモノクロセンサ部２０と同様に、１本の画素列に対して２本のアナログシフトレジスタを有している。各部の構成についても、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素列３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂがそれぞれ各画素の受光面上に色フィルタが配されている以外は、第１構成例におけるモノクロセンサ部２０の各部の構成と基本的に同じである。
【００３１】
一方、モノクロラインセンサ部４０は、単一の画素列４１、転送ゲート部４２ｏ−１，４２ｏ−２，４２ｅ−１，４２ｅ−２、アナログシフトレジスタ４３ｏ−１，４３ｏ−２，４３ｅ−１，４３ｅ−２および出力アンプ４４ｏ−１，４４ｏ−２，４４ｅ−１，４４ｅ−２を有する構成となっている。すなわち、モノクロラインセンサ部４０は、１本の画素列に対して４本のアナログシフトレジスタを有している。
【００３２】
このモノクロラインセンサ部４０において、転送ゲート部４２ｏ−１は画素列４１の各画素のうちの奇数画素の信号電荷をアナログシフトレジスタ４３ｏ−１に垂直転送し、転送ゲート部４２ｅ−１は偶数画素の信号電荷をアナログシフトレジスタ４３ｅ−１に垂直転送する。転送ゲート部４２ｏ−２はアナログシフトレジスタ４３ｏ−１に転送された奇数画素の信号電荷をさらに１画素おきにアナログシフトレジスタ４３ｏ−２に垂直転送する。転送ゲート部４２ｅ−２はアナログシフトレジスタ４３ｅ−１に転送された偶数画素の信号電荷をさらに１画素おきにアナログシフトレジスタ４３ｅ−２に垂直転送する。
【００３３】
アナログシフトレジスタ４３ｏ−１，４３ｏ−２は例えばＣＣＤからなり、転送ゲート４２ｏ−１，４２ｏ−２によって振り分けられた２系統の奇数画素の信号電荷を並行して水平転送する。アナログシフトレジスタ４３ｅ−１，４３ｅ−２は例えばＣＣＤからなり、転送ゲート４２ｅ−１，４２ｅ−２によって振り分けられた２系統の偶数画素の信号電荷を並行して水平転送する。出力アンプ４４ｏ−１，４４ｏ−２，４４ｅ−１，４４ｅ−２は、アナログシフトレジスタ４３ｏ−１，４３ｏ−２，４３ｅ−１，４３ｅ−２によって水平転送されてきた信号電荷を電圧に変換して出力する。
【００３４】
このように、カラーラインセンサ部３０は各色ごとに、１本の画素列に対して２本のアナログシフトレジスタを有し、画素列の各画素の信号電荷を奇数画素および偶数画素の２系統に分けて２本のアナログシフトレジスタで並行して転送することにより、第１構成例に係るカラーラインセンサ部１０と比較すると、水平方向転送クロックＨＣＬＫ１の周波数が同一の場合、２倍のデータレートが得られる。
【００３５】
また、モノクロラインセンサ部４０についても、１本の画素列に対して４本のアナログシフトレジスタを有し、画素列の各画素の信号電荷を奇数画素および偶数画素の２系統に分け、さらにそれらを半分ずつ、計４系統に分けて４本のアナログシフトレジスタで並行して転送することにより、第１構成例に係るモノクロラインセンサ部２０と比較すると、水平方向転送クロックＨＣＬＫ２の周波数が同一の場合、２倍のデータレートが得られる。
【００３６】
図６は、第２構成例に係るＣＣＤリニアセンサの動作を説明するためのタイミングチャートである。図６のタイミングチャートにおいて、（Ａ）はカラーラインセンサ部３０の場合を、（Ｂ）はモノクロラインセンサ部４０の場合をそれぞれ示している。ただし、カラー側についてはＲｅｄを例にとって代表して示している。
【００３７】
なお、上記構成例では、モノクロラインセンサ部４０の信号出力数を、カラーラインセンサ部３０の各色ごとの信号出力数の２倍とした場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、３倍以上の整数倍、好ましくは４倍以上の偶数倍とすることも可能であり、これによれば、モノクロ画像の読み取り時のデータレートをさらに高速化できる。
【００３８】
また、上記構成例では、モノクロラインセンサ部４０のアナログシフトレジスタ数をカラーラインセンサ部３０のアナログシフトレジスタ数の２倍にすることで、モノクロラインセンサ部４０の信号出力数をカラーラインセンサ部３０の各色ごとの信号出力数の２倍にするとしたが、画素列４１に対して２本のアナログシフトレジスタを設けるとともに、図４の構成の場合と同じ考え方で、これら２本のアナログシフトレジスタをそれぞれ中間部で半分に分割し、それぞれの転送方向を反対方向に設定する構成を採ることによっても、モノクロラインセンサ部４０の信号出力数をカラーラインセンサ部３０の各色ごとの信号出力数の２倍にすることが可能である。
【００３９】
図７は、第２構成例に係るＣＣＤリニアセンサを読み取りセンサとして用いた画像読み取り装置の信号処理系の構成例を示すブロック図である。なお、本画像読み取り装置は、読み取り光学系を固定とし、原稿を移動させることによって画像を読み取る原稿移動読み取りモードと、原稿を固定とし、読み取り光学系を移動させることによって画像を読み取る原稿固定読み取りモードとを択一的にとり得る構成となっている。
【００４０】
図７において、タイミングジェネレータ（ＴＧ）５１は、カラーラインセンサ部を駆動するための垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１および水平方向転送クロックＨＣＬＫ１、ならびにカラー画像処理のための各種のクロックＳＣＬＫ１を生成する。タイミングジェネレータ５２は、モノクロラインセンサ部を駆動するための垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２〜５および水平方向転送クロックＨＣＬＫ２、ならびにモノクロ画像処理のための各種のクロックＳＣＬＫ２を生成する。
【００４１】
垂直方向転送クロックＶＣＬＫ１および水平方向転送クロックＨＣＬＫ１は直接ＣＣＤリニアセンサ５３に供給されるとともに、垂直方向転送クロックＶＣＬＫ２〜５および水平方向転送クロックＨＣＬＫ２と共にセレクタ５４に供給される。各種のクロックＳＣＬＫ１およびＳＣＬＫ２はセレクタ５５，５６にそれぞれ供給される。セレクタ５４，５５，５６は、画像読み取り装置制御用ＣＰＵ５７からの指令により、カラーラインセンサ部を駆動する垂直／水平方向転送クロックＶＣＬＫ１／ＨＣＬＫ１とモノクロラインセンサ部を駆動する垂直/水平方向転送クロックＶＣＬＫ２〜５／ＨＣＬＫ２、画像処理用各種クロックＳＣＬＫ１とＳＣＬＫ２とを選択して出力する。
【００４２】
４ライン構成のＣＣＤリニアセンサ５３は、セレクタ５４からの垂直／水平方向転送クロックＶＣＬＫ１／ＨＣＬＫ１または垂直/水平方向転送クロックＶＣＬＫ２〜５／ＨＣＬＫ２に基づき、カラーラインセンサ部またはモノクロラインセンサ部にて原稿画像を読み取ってアナログ画像信号Ｒｏｄｄ／Ｒｅｖｅｎ／Ｇｏｄｄ／Ｇｅｖｅｎ／Ｂｏｄｄ／ＢｅｖｅｎまたはＷｏｄｄ１／Ｗｏｄｄ２／Ｗｅｖｅｎ１／Ｗｅｖｅｎ２を出力する。
【００４３】
これらアナログ画像信号は、サンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路部５８にて各々サンプリングされた後、出力増幅回路部５９にて各々のラインごとに適正なレベルに増幅され、さらにオフセット制御回路部６０にて４ラインの画素列間の暗時出力差が補正された後、Ａ／Ｄ変換回路部６１にて各々アナログ画像信号からディジタル画像信号に変換される。この変換されたディジタル画像信号は、マルチプレックス（ＭＰＸ）回路部６２にてＲＧＢＷ共に各画素列の画素配列の順に対応した１系統の画像信号に戻される。
【００４４】
これらＲＧＢＷ各１系統の画像信号は、シェーディング補正回路部６３にて４ラインの画素列の感度バラツキや光学系の光量分布特性が各々補正され、さらに画像パス変更回路６４を経た後、遅延回路部６５にて先行読み取りラインからの各ライン間距離に応じて遅延されることにより、副走査方向の４ラインの画像データ間での同時化が図られる。先行読み取りラインは、原稿移動／原稿固定の各読み取りモードにより変化する。そして、カラー画像データＲ，Ｇ，Ｂはカラー画像処理回路６６で所定の処理が行われて出力され、モノクロ画像データＷはモノクロ画像処理回路６７で所定の処理が行われて出力される。
【００４５】
先述したＣＰＵ５７は、本画像読み取り装置全体を制御するコントローラであり、コントロールパネル６８で設定された読み取りモードに対応して画像処理の各ブロックの設定と、露光ランプ６９／走査光学系を駆動するスキャンモータ７０等の制御を行う。ＣＰＵ５７には、ＲＡＭ７１やＦＲＯＭ７２が接続されている。コントロールパネル６８は、画像読み取り装置の使用モード、カラー画像読み取りモード／モノクロ画像読み取りモードを設定入力するためのユーザインターフェースである。
【００４６】
ＣＰＵ５７はコントロールパネル６８から指定されたモードに対応して、前述したタイミングジェネレータ５１または５２の動作／非動作および各種クロックのタイミング設定と、セレクタ５４〜５６によりカラーラインセンサ部/モノクロラインセンサ部のどちらにクロックを供給するかを決定する。ＣＰＵ５７はさらに、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）のコントローラ７３と相互に通信を行っており、ＡＤＦを用いた画像読み取りモードが選択された場合、ＡＤＦコントローラ７３に対して読み取りモードや原稿交換タイミングなどの情報を送る。すると、ＡＤＦコントローラ７３はその指令に応答して原稿を原稿載置台に搬送する。
【００４７】
図８は、画像読み取り装置における読み取り光学系の一例を示す概略構成図である。先ず、原稿移動読み取りモード時には、自動原稿搬送装置上の原稿載置台(図示せず)に置かれた原稿８１は、引き込みローラ８２によって１枚ずつ搬送ローラ８３まで運ばれる。搬送ローラ８３は送り込まれた原稿８１を、その搬送方向を変えてコンタクトガラス８４に搬送する。ここで、原稿８１はバックプラテン８５によってコンタクトガラス８４に押さえつけられながら搬送される。このとき、原稿８１の画像がＣＣＤリニアセンサ８６によって読み取られる。そして、最後に排出ローラ８７によって原稿搬送装置より排出される。
【００４８】
コンタクトガラス８４上の原稿画像を読み取った光は、第１ミラー８８−１、第２ミラー８８−２および第３ミラー８８−３によって光路が変えられ、最終的に縮小レンズ８９を通してＣＣＤリニアセンサ８６の受光面上に結像される。このＣＣＤリニアセンサ８６として、先述した４ライン構成のカラー／モノクロ兼用のＣＣＤリニアセンサが用いられる。そして、このＣＣＤリニアセンサ８６によってカラー画像あるいはモノクロ画像が読み取られ、カラー画像データもしくはモノクロ画像データに変換されて出力される。
【００４９】
ここで、ＣＣＤリニアセンサ８６は４ライン分の画素列、即ち図１のＲ，Ｇ，Ｂの各画素列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂおよびモノクロ画素列２１を持つため、原稿上の離れた４ラインの画像を読み取ることになる。なお、図８においては、説明の簡略化のために、原稿上の離れた２ラインＡ，Ｂの画像を読み取る場合を例示している。
【００５０】
一方、原稿固定読み取りモード時には、原稿載置台（図示せず）に置かれた原稿の画像を、第１ミラー８８−１、第２ミラー８８−２および第３ミラー８８−３を含む走査光学系にて走査しながら読み取る。ここで、原稿移動読み取りモード時はＡラインが先行読み取りラインとなり、原稿固定読み取りモード時はＢラインが先行読み取りラインとなる。
【００５１】
図９は、本画像読み取り装置における画像読み取り時の処理手順を示すフローチャートである。この画像読み取り時の処理は、ＣＰＵ５７（図７参照）の制御のもとに実行される。
【００５２】
ＣＰＵ５７は電源が投入（ＯＮ）されると（ステップＳ１１）、各画像処理ブロックに対して初期値の設定を行い（ステップＳ１２）、走査光学系による走査によって図示しない濃度基準板を読み取るための指令をスキャンモータ７０に対して発する（ステップＳ１３）。そして、濃度基準板の読み取り結果に基づいて出力増幅回路５９およびオフセット制御回路６０に対して適正値をセットし（ステップＳ１４）、しかる後画像読み取りスタンバイ状態に移行する（ステップＳ１５）。
【００５３】
画像読み取りスタンバイ状態において、ＣＰＵ５７は画像読み取りモードの選択を監視し（ステップＳ１６）、モード選択があった場合は、その選択された読み取りモードが原稿固定読み取りモードであるか原稿移動読み取りモードであるかを判断する（ステップＳ１７）。そして、原稿固定読み取りモードである場合は、原稿固定にて読み取り動作を行うための処理モードに移行してその処理を実行し（ステップＳ１８）、原稿移動読み取りモードである場合は、原稿移動にて読み取り動作を行うための処理モードに移行してその処理を実行する（ステップＳ１９）。
【００５４】
続いて、各読み取りモードごとの処理手順について詳細に説明する。先ず、原稿固定読み取りモードの処理手順について図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
ＣＰＵ５７は先ず、フルカラーモード／モノクロモードのいずれの選択であるか判断し（ステップＳ２１）、次いでその選択されたモードに対応した原稿読み取り走査速度を選択する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。ここでは、一例として、フルカラーモード時は１９５ｍｍ／ｓｅｃ、モノクロモード時は３７０ｍｍ／ｓｅｃを原稿読み取り走査速度として選択するものとする。
【００５６】
ＣＰＵ５７は続いて、選択されたモードに対応するタイミングジェネレータ５１／５２を選択するとともに、その選択したタイミングタイミングジェネレータ５１／５２に対してフルカラー用駆動タイミングまたはモノクロ用駆動タイミングをセットし（ステップＳ２４，Ｓ２５）、次いでセレクタ５４／５５，５６を対応するタイミングタイミングジェネレータ５１／５２側にセットし（ステップＳ２６，Ｓ２７）、次いでモードに対応しないタイミングタイミングジェネレータ５１／５２のクロック出力を禁止し（ステップＳ２８，Ｓ２９）、しかる後読み取り開始信号の入力待ち状態となる。
【００５７】
ＣＰＵ５７は、読み取り開始信号が入力されると（ステップＳ３０）、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）を使用か否かを判断し（ステップＳ３１）、ＡＤＦ使用時にはＡＤＦコントローラ７３に対して原稿積載台（原稿読み取り台）へ原稿を引き込むための指令を発する（ステップＳ３２）。この指令により、自動原稿搬送装置は原稿を原稿積載台へ引き込み、その引き込み動作が終了したら、引き込み終了信号をＣＰＵ５７に通知する。
【００５８】
ＣＰＵ５７は引き込み終了信号を受信すると（ステップＳ３３）、露光ランプ６９を点灯させるとともに、スキャンモータ７０に対して走査光学系の走査開始を指令する（ステップＳ３４）。これにより、カラーモードに対応した走査速度にて原稿積載台上に積載された原稿を走査光学系が走査し、原稿画像の読み取りが実行される（ステップＳ３５）。ステップＳ３１において、ＣＰＵ５７がＡＤＦ未使用と判断した場合は直接ステップＳ３４へ移行し、カラーモードに対応した走査速度にて原稿積載台上に積載された原稿の画像読み取りが実行される。
【００５９】
このように、原稿固定読み取りモードでは、原稿読み取り走査速度をフルカラーモードの選択時よりもモノクロモードの選択時に高速に設定することにより、モノクロモード時にはフルカラーモード時よりも高速に原稿を走査しつつ画像を読み取ることができるため、モノクロモード時での画像読み取り生産性を向上できる。
【００６０】
次に、原稿移動読み取りモードの処理手順について図１１のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５７は先ず、フルカラーモード／モノクロモードのいずれの選択であるかを判断し（ステップＳ４１）、ＡＤＦコントローラ７３に対してその選択されたモードを通知する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
【００６１】
ＣＰＵ５７は次いで、選択されたモードに対応するタイミングジェネレータ５１／５２を選択するとともに、その選択したタイミングタイミングジェネレータ５１／５２に対してフルカラー用駆動タイミングまたはモノクロ用駆動タイミングをセットし（ステップＳ４４，Ｓ４５）、次いでセレクタ５４／５５，５６を対応するタイミングタイミングジェネレータ５１／５２側にセットし（ステップＳ４６，Ｓ４７）、次いでモードに対応しないタイミングタイミングジェネレータ５１／５２のクロック出力を禁止する（ステップＳ４８，Ｓ４９）。
【００６２】
その後、ＣＰＵ５７は、スキャンモータ７０に対して走査光学系を原稿読み取り位置（図８のコンタクトガラス３４）に移動させるための指令を発し（ステップＳ５０）、しかる後読み取り開始信号の入力待ち状態となる。この入力待ち状態において、読み取り開始信号が入力されると（ステップＳ５１）、ＣＰＵ５７は露光ランプ６９を点灯させるとともに、ＡＤＦコントローラ７３に対して原稿搬送の指令を発する（ステップＳ５２）。
【００６３】
この指令を受けて、自動原稿搬送装置はモードに応じた搬送速度（本例では、カラーモード：１９５ｍｍ／ｓｅｃ、モノクロモード：３７０ｍｍ／ｓｅｃ）にて原稿読み取り位置（図８のコンタクトガラス３４上）に原稿を１枚単位で自動的に搬送する。この原稿の自動搬送により、画像読み取り装置は走査光学系による走査を行うことなく、原稿画像の読み取りを実行する（ステップＳ５３）。
【００６４】
このように、原稿移動読み取りモードでは、自動原稿搬送装置の搬送速度をフルカラーモードの選択時よりもモノクロモードの選択時に高速に設定することにより、モノクロモード時にはフルカラーモード時よりも高速に原稿を搬送しつつ画像を読み取ることができるため、モノクロモード時での画像読み取り生産性を向上できる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、画像読み取り装置の読み取りセンサとして、画像情報を画素列の各画素から電荷のまま読み出し、かつこれをＣＣＤアナログシフトレジスタによって転送した後、電気信号に変換して出力するＣＣＤ型のリニアセンサを用いた場合を例に採って説明したが、ＣＣＤ型以外の電荷転送型リニアセンサにも同様に適用可能である。
【００６６】
さらには、電荷転送型リニアセンサに限らず、画素ごとに信号電荷を電気信号に変換する機能を持ち、画素列を画素単位で順次走査することによって各画素から画像情報を電気信号として読み出す構成のＭＯＳ型のリニアセンサ、さらには画素ごとに増幅機能を有する増幅型のリニアセンサにも同様に適用可能である。この場合には、ＣＣＤ型リニアセンサのように、ＣＣＤアナログシフトレジスタの本数や出力アンプの個数で信号出力数が決まるのではなく、各画素から読み出された信号を伝送する信号線の本数によって決まることになる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ラインごとに各色の信号が出力されるカラー側のラインセンサ部に対して、モノクロ側のラインセンサ部ではカラー側のラインセンサ部の各色ごとの信号出力数の整数倍の信号を出力するようにしたことにより、モノクロ側のデータレートがカラー側のデータレートの整数倍となり、特にカラー側、モノクロ側の各駆動手段を独立に動作可能とし、カラー側、モノクロ側のラインセンサ部の各データレートに対応した画像蓄積時間で各ラインセンサ部を独立に駆動することで、カラー画像読み取り動作に比べて整数倍の速さでモノクロ画像の読み取り動作を行うことができるため、モノクロ画像読み取り時の生産性をカラー画像読み取り時に比較して飛躍的に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るモノクロ／カラー兼用画像読み取り装置に用いられるリニアセンサの第１構成例を示す概略構成図である。
【図２】  ４ライン構成のＣＣＤリニアセンサの全体構造を示す概略平面図である。
【図３】  第１構成例に係るＣＣＤリニアセンサの動作説明のためのタイミングチャートである。
【図４】  第１構成例に係るＣＣＤリニアセンサの変形例を示す概略構成図である。
【図５】  本発明に係るＣＣＤリニアセンサの第２構成例を示す概略構成図である。
【図６】  第２構成例に係るＣＣＤリニアセンサの動作説明のためのタイミングチャートである。
【図７】  第２構成例に係るＣＣＤリニアセンサを読み取りセンサとして用いた画像読み取り装置の信号処理系の構成例を示すブロック図である。
【図８】  画像読み取り装置における読み取り光学系の一例を示す概略構成図である。
【図９】  画像読み取り時の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】  原稿固定読み取りモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】  原稿移動読み取りモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】  ４ライン構成のＣＣＤリニアセンサの従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０，３０…カラーラインセンサ部、２０，２０′，４０…モノクロラインセンサ部、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，２１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ，４１…画素列、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，２３，２３ｅ，２３ｏ，３３Ｒｅ，３３Ｒｏ，３３Ｇｅ，３３Ｇｏ，３３Ｂｅ，３３Ｂｏ，４３ｅ−１，４３ｅ−２，４３ｏ−１，４３ｏ−２…ＣＣＤアナログシフトレジスタ、５１，５２…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５３，８６…ＣＣＤリニアセンサ、５７…ＣＰＵ、５８…サンプル／ホールド回路部、５９…出力増幅回路部、６０…オフセット制御回路部、６１…Ａ／Ｄ変換回路部、６２…マルチプレックス（ＭＰＸ）回路部、６３…シェーディング補正回路部、６４…画像パス変更回路、６５…遅延回路部、６６…カラー画像処理回路、６７…モノクロ画像処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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