画像読取装置及び方法
【課題】センサチップを直線状に配列したラインセンサにおいて原稿の画像が高周波数成分を含む場合にも、センサチップ間の欠落画素の補間を正確に行なう。
【解決手段】直線状に配列された複数個のカラーセンサチップ（６Ｃ１〜６Ｃ６）と、直線状に配列された複数個のモノクロセンサチップ（５Ｍ１〜５Ｍ５）を備え、隣り合うカラーセンサチップの境目の位置を撮像可能に設けられ、モノクロセンサチップで得られた撮像信号を用いて、カラーセンサチップで得られた画像データの輝度成分を、モノクロセンサチップで得られた撮像信号を用いて補間する（４）。
【解決手段】直線状に配列された複数個のカラーセンサチップ（６Ｃ１〜６Ｃ６）と、直線状に配列された複数個のモノクロセンサチップ（５Ｍ１〜５Ｍ５）を備え、隣り合うカラーセンサチップの境目の位置を撮像可能に設けられ、モノクロセンサチップで得られた撮像信号を用いて、カラーセンサチップで得られた画像データの輝度成分を、モノクロセンサチップで得られた撮像信号を用いて補間する（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スキャナ、ＦＡＸ、複写機などに搭載される画像読取装置に関するものであり、特に、複数のセンサチップを直線状に配列したラインセンサで原稿を読み取る際にセンサチップ間にデータを補間して出力する画像読取装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のセンサチップを直線状に配列した密着型イメージセンサーにおいて、隣接するチップ間の境界を挟んで隣接する撮像素子（画素）の間隔を、センサチップ内の画素ピッチの２倍にして、上記境界を挟んで隣接する画素間に、画像データを補間するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０１７２４号公報（第５〜６頁、第３〜５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、上記境界を挟んで隣接する２つの画素の画素値の平均値を求めることにより、或いは境界を挟んで隣接する４つの画素の画素値を用いた４次式の曲線を使って補間を行っているため、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合正確に補間を行なうことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、本発明の画像読取装置は、
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置であって、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部と、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正部と、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップの境目の位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合にも正確に補間を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１の画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カラー撮像部１Ｃが有するカラーセンサチップとモノクロ撮像部１Ｍが有するモノクロセンサチップの位置関係を説明するための図である。
【図３】互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２の境目部分の拡大図である。
【図４】画素補間部４の構成例を示すブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、読み取られる原稿の画像の一例、及び撮像により得られたデータを示す図である。
【図６】図１のシェーディング補正部及び画素補間部の処理をソフトウエアにより実現する場合の構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図６のＣＰＵにより実施される処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による画像読取装置の構成を示す図である。
【０００９】
実施の形態１による画像読取装置は、カラー撮像部１Ｃと、第１のＡＤ変換部２Ｃと、第１のシェーディング補正部３Ｃと、モノクロ撮像部１Ｍと、第２のＡＤ変換部２Ｍと、第２のシェーディング補正部３Ｍと、画素補間部４を備える。
【００１０】
カラー撮像部１Ｃは、各々複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップを有し、原稿からの反射光を光電変換し、電気信号Ｓ１Ｒ、Ｓ１Ｇ、Ｓ１Ｂを出力する。
Ｒの撮像素子には赤色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｒの撮像素子は、原稿からの反射光のうちの赤色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｒを出力する。
Ｇの撮像素子にも同様に緑色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｇの撮像素子は原稿からの反射光のうちの緑色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｇを出力する。
Ｂの撮像素子にも同様に青色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｂの撮像素子は原稿からの反射光のうちの青色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｂを出力する。
電気信号Ｓ１Ｒ、Ｓ１Ｇ及びＳ１Ｂは第１のＡＤ変換部２Ｃに入力される。
【００１１】
モノクロ撮像部１Ｍは、各々複数個のモノクロ撮像素子を有する複数個のモノクロセンサチップを有し、カラー撮像部１Ｃの複数個のカラーセンサチップの境目に位置する原稿部分を読み取ることができるように配置されている。
モノクロ撮像部１Ｍは原稿からの反射光を光電変換し、反射光の光量に応じた電気信号Ｓ１Ｍを出力する。電気信号Ｓ１Ｍは、第２のＡＤ変換部２Ｍに入力される。
【００１２】
図２は、カラー撮像部１Ｃが有するカラーセンサチップとモノクロ撮像部１Ｍが有するモノクロセンサチップの位置関係である。
【００１３】
カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６の各々には、複数組のＲＧＢの撮像素子が直線状に配列され、さらにカラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の各々には、複数個のモノクロ撮像素子が直線状に配置され、さらにモノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の配列方向は、カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６の配列方向と同じ（互いに平行）であり、モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５は、カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６に平行に配置されている。
【００１４】
なお、図２ではカラーセンサチップ６個、モノクロセンサチップ５個の構成による画像読取装置の例を示したが、本発明はこれに限定されない。
【００１５】
また、図２ではカラーセンサチップ内のＲＧＢの撮像素子を８組、モノクロセンサの撮像素子を８個と図示したが、本発明はこれに限定されない。
【００１６】
隣り合うカラーセンサーチップ相互の境界を挟む、互いに隣接する撮像素子（画素）間の間隔は、チップ内における画素ピッチよりも大きい。
【００１７】
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の各々は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
例えば、モノクロセンサチップ５Ｍ１は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
モノクロセンサ５Ｍ２も同様に、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ２及び６Ｃ３相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
一般化して言えばｉ番目（ｉ＝１〜５）のモノクロセンサチップ５Ｍｉは、その撮像素子の一つが、ｉ番目のカラーセンサチップ６Ｃｉと（ｉ＋１）番目のカラーセンサーチップ６Ｃ（ｉ＋１）の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように配置されている。
モノクロセンサチップ５Ｍｉの総数（Ｉ）は、カラーセンサチップ６Ｃｉの総数（Ｉ＋１）よりも１だけ小さい。
【００１８】
カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６とモノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５を矢印７の方向又はその反対の方向（センサチップの配列方向に直交する方向）に走査して（移動させて）原稿を読み取る。逆に、原稿を矢印７の方向又はその反対の方向に搬送することで原稿を読み取ってよい。センサチップと原稿の相対的移動方向乃至搬送方向を副走査方向と言い、センサチップ内における撮像素子の配列方向（カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子の配列方向、モノクロセンサチップ内の撮像素子の配列方向）を主走査方向と言うことがある。
【００１９】
図３は、カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２相互の境目の拡大図である。図３を用いてカラーセンサチップとモノクロセンサチップの詳細な位置関係を説明する。横軸は水平位置（主走査方向）、縦軸は垂直位置（副走査方向）とする。
横軸方向の位置は指標としてのｋ−２、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１、ｋ＋２などで表され、縦軸方向の位置は指標としてのｊ−２、ｊ−１、ｊ、ｊ＋１、ｊ＋２などで表されている。カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子は、水平方向に等間隔で配置されており、該間隔を１画素間隔と言い、「１」で表すものとする。カラーセンサチップ内の異なる色の撮像素子は、垂直方向に等間隔で配置されており、該間隔を１画素間隔と言い、「１」で表すものとする。ただし、水平方向の「１」と垂直方向の「１」と同じ寸法であるとは限らない。
【００２０】
カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２には垂直位置ｊにＲの撮像素子、垂直位置ｊ−１にＧの撮像素子、垂直位置ｊ−２にはＢの撮像素子が配置されている。モノクロセンサチップ５Ｍ１には垂直位置ｊ＋２に撮像素子が配置されている。
カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２の撮像素子の周縁には額縁領域８が存在するため、センサチップ内と同じピッチでセンサチップ間の撮像素子を配置することができない。そのため、カラーセンサチップ６Ｃ１の右端の撮像素子を水平位置ｋ−１に配置し、カラーセンサチップ６Ｃ２の左端の撮像素子は水平位置ｋ＋１に配置する。すると、カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２では水平位置ｋの原稿部分を読み取ることができない。この水平位置を欠落位置と言う。
【００２１】
しかし、互いに隣接するカラーセンサチップ相互間の境目の、該境目を挟んで隣接する撮像素子相互の間隔をカラーセンサチップ内の撮像素子の間隔の２倍とし、カラーセンサチップ相互間に対応する位置（欠落位置）にデータを補間することにより等間隔の位置の画素データを得ることができる。即ち補間データをサンプリングデータと同様に扱うこととすれば、サンプリング間隔が実質的に均一になる。
【００２２】
モノクロセンサチップ５Ｍ１は、欠落位置である水平位置ｋの原稿が読み取れるような水平位置に配置する。カラーセンサチップとモノクロセンサチップにはそれぞれ周縁部に額縁領域があるため、カラーセンサチップとモノクロセンサチップとは、カラーセンサチップのＲの撮像素子の列（カラーセンサチップ内の撮像素子の列のうち、モノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列）とモノクロセンサチップの撮像素子の列とが、カラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の２倍の間隔で分離されるように配置される。従って、モノクロセンサチップ５Ｍ１の撮像素子は垂直位置ｊ＋２に配置される。
【００２３】
カラーセンサチップの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子の位置をカラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の整数倍とすることにより、補間データを含めたサンプリング間隔が一定になり、カラーセンサチップの撮像素子で取得したデータとモノクロセンサチップの撮像素子で取得したデータの位置合わせを容易にすることができる。
【００２４】
第１のＡＤ変換部２Ｃは、電気信号Ｓ１Ｒをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｒと電気信号Ｓ１Ｇをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｇと、電気信号Ｓ１Ｂをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｂを出力する。デジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂは第１のシェーディング補正部３Ｃに入力される。
【００２５】
第２のＡＤ変換部２Ｍは、電気信号Ｓ１Ｍをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｍを出力する。デジタルデータＤ２Ｍは第２のシェーディング補正部３Ｍに入力される。
【００２６】
第１のシェーディング補正部３Ｃは、カラー撮像部１Ｃが有する撮像素子の素子毎の特性ばらつきをＲＧＢの色毎に補正する。
第１のシェーディング補正部３Ｃは、
デジタルデータＤ２ＲについてＲの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｒを出力し、
デジタルデータＤ２ＧについてＧの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｇを出力し、
デジタルデータＤ３ＢについてＢの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｂを出力する。
第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂは画素補間部４に入力される。
【００２７】
第２のシェーディング補正部３Ｍは、モノクロ撮像部１Ｍが有する撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正する。第２のシェーディング補正部３Ｍは、デジタルデータＤ２Ｍについて撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第２の補正後データＤ３Ｍを出力する。第２の補正後データＤ３Ｍは画素補間部４に入力される。
【００２８】
第１のシェーディング補正部３Ｃ及び第２のシェーディング補正部３Ｍによるシェーディング補正により、デジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２ＢとデジタルデータＤ２Ｍのレベルの差も調整される。
【００２９】
シェーディング補正部３Ｃ、３Ｍの詳細な動作についてはすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
【００３０】
画素補間部４は、第２の補正後データＤ３Ｍを使って第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂに含まれるセンサチップの境目のデータ（水平位置ｋのデータ）を補間し、画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｂ及びＤ４Ｂを出力する。
画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂは画像読取装置の出力データとして出力される。
【００３１】
次に、画素補間部４の構成について詳細に説明する。図４は、画素補間部４の構成例を示す図である。
【００３２】
画素補間部４は、垂直位置合わせ部８と、輝度色差変換部９と、色差補間部１０と、輝度補間部１１と、ＲＧＢ変換部１２を備える。
【００３３】
第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍは、垂直位置合わせ部８に入力される。図３で示したようにカラーセンサチップのＲＧＢの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子は垂直位置がずれている。従って、同時に読み取る原稿位置は異なるため垂直方向に位置を合わせる必要がある。矢印７の方向に画像読取装置を走査した場合、垂直位置ｊ−２の原稿部分をＧの撮像素子が読み取る時にはＢの撮像素子は垂直位置ｊ−３の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。同様にＲの撮像素子が垂直位置ｊ−２の原稿部分を読み取る時にはＢとＧの撮像素子はそれぞれ垂直位置ｊ−４とｊ−３の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢとＧの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。さらに、モノクロセンサチップの撮像素子が垂直位置ｊ−２の原稿部分を読み取るときにはＢ、Ｇ及びＲの撮像素子はそれぞれ垂直位置ｊ−６、ｊ−５、ｊ−４の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢ、Ｇ及びＲの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。垂直位置合わせ部８は、内部にラインメモリなどの記憶素子を備えカラーセンサチップで読み取ったＲ、Ｇ及びＢのデータを、それぞれ、４、３、２ライン分記憶したデータにより垂直位置を合わせる。垂直位置合わせ部８は、この記憶により、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂデータを、それぞれ２、３、４ライン分に相当する時間遅延させ、それにより、垂直位置が揃った第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂと第２の整列後データＤ８Ｍを出力する。第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂは輝度色差変換部９に入力され、第２の整列後データＤ８Ｍは輝度補間部１１に入力される。
【００３４】
輝度色差変換部９は、第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂを輝度データＤ９Ｙと色差データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂに変換する。ＲＧＢから輝度色差へは式（１）を使って変換される。ただし、式（１）はＲＧＢから輝度色差への変換式の一例であり、変換式は式（１）に限定されない。輝度データＤ９Ｙは輝度補間部１１に入力され、色差データＤ９ＲとＤ９Ｂは色差補間部１０に入力される。
【００３５】
Ｄ９Ｙ＝０．３×Ｄ８Ｒ＋０．５９×Ｄ８Ｇ＋０．１１×Ｄ８Ｂ
Ｄ９Ｒ＝０．７×（Ｄ８Ｒ−Ｄ８Ｇ）−０．１１×（Ｄ８Ｂ−Ｄ８Ｇ）
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（Ｄ８Ｂ−Ｄ８Ｇ）−０．３×（Ｄ８Ｒ−Ｄ８Ｇ）
・・・（１）
なお、式（１）の計算に当たっては、互いに同じ水平位置の画素についての整列後のＲＧＢのデータを用いて行い、計算の結果は、同じ水平方向位置の画素についての輝度データ、色差データとして用いられる。
【００３６】
色差補間部１０は、
色差データＤ９Ｒのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平位置ｋのデータ）を補間して色差補間データＤ１０Ｒを出力し、
色差データＤ９Ｂのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平の位置ｋのデータ）を補間して色差補間データＤ１０Ｂを出力する。
色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢはＲＧＢ変換部１２に入力される。
色差データの補間は境目の左右の位置に対応するデータの平均値を使って補間する。例えば、図３に対応して説明すると水平位置ｋの色差補間データは、
Ｄ１０Ｒ（ｋ）＝（Ｄ９Ｒ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｒ（ｋ＋１））／２
Ｄ１０Ｂ（ｋ）＝（Ｄ９Ｂ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｂ（ｋ＋１））／２
・・・（２）
で与えられる。
【００３７】
輝度補間部１１は、第２の整列後データＤ８Ｍを使って輝度データＤ９Ｙのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平位置ｋのデータ）を補間して輝度補間データＤ１１Ｙを出力する。輝度補間データＤ１１ＹはＲＧＢ変換部に入力される。
輝度データＤ１１Ｙの補間は第２の整列後データＤ８Ｍのカラーセンサチップの境目に対応する位置のデータを輝度データＤ９Ｙのカラーセンサチップの境目に対応する位置に挿入する。即ち、第２の整列後データＤ８Ｍの値をそのまま輝度データＤ９Ｙの値として用いる方法により補間が行なわれる。例えば、図３に対応して説明すると水平位置ｋの輝度補間データＤ１１Ｙは、
Ｄ１１Ｙ（ｋ）＝Ｄ８Ｍ（ｋ） ・・・（３）
で与えられる。
【００３８】
上記のようにして補間を行なうためには、第２の整列後データＤ８Ｍの信号レベルを輝度補間データＤ１１Ｙの信号レベルに揃えるためのレベル調整を行なっておくことが必要である。このようなレベル調整は、シェーディング補正部３Ｃ及び３Ｍによるシェ−ディング補正により行われる。
モノクロセンサチップの撮像素子のうち、カラーセンサチップの境目の位置（欠落位置）に整列した位置の撮像素子以外の撮像素子の出力は、上記のレベル調整のために用いられるので、図２に示すように、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたものでなくても、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域にのみ撮像素子を有するものを用いれば良い。また、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたモノクロセンサチップを用いる場合にも、そのうちの、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域にのみ撮像素子からの出力信号のみを利用する（ＡＤ変換部２Ｍへ供給する）こととしても良い。
【００３９】
ＲＧＢ変換部１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢをＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂに変換する。輝度色差からＲＧＢへは式（４）を使って変換される。ただし、式（４）は輝度色差からＲＧＢへの変換式の一例であり、変換式は式（４）に限定されない。ＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂは、それぞれ画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂとして画素補間部４から出力される。
Ｄ１２Ｒ＝Ｄ１０Ｒ＋Ｄ１１Ｙ
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×Ｄ１１Ｙ−０．３×Ｄ１０Ｒ−０．１１×Ｄ１０Ｂ）／０．５９
Ｄ１２Ｂ＝Ｄ１０Ｂ＋Ｄ１１Ｙ
・・・（４）
【００４０】
次に、具体例を用いて本発明の効果について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は具体例を説明するための図である。図５（ａ）は白と黒の縦縞の読取原稿（「黒」の部分をハッチングで示す）、図５（ｂ）は図５（ａ）に対応する第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂ、図５（ｃ）は図５（ａ）に対応する第２の補正後データＤ３Ｍを示す。図５（ａ）の横軸は読み取り原稿のサンプリング位置、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の横軸は水平位置、図５（ｂ）の縦軸は第１の補正後データ、図５（ｃ）の縦軸は第２の補正後データを示す。図５（ｂ）及び（ｃ）において、縦軸上のデータ値は最大値を「１」として正規化している。図５（ａ）〜（ｃ）で水平位置を示すｋは図３のｋと対応している。すなわち、カラーセンサチップでは水平位置ｋの原稿を読み取ることができない。
【００４１】
図５（ａ）の原稿をカラーセンサチップが読み取った場合、原稿は白黒なので第１の補正後データはＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂは図５（ｂ）のように１画素ごとに「０」と「１」を繰り返す周期性を有するデータになる。しかし、カラーセンサチップの境目である水平位置ｋのデータを取得することはできない。一方、図５（ａ）の原稿をモノクロセンサチップが読み取った場合、図５（ｂ）と同様に１画素ごとに「０」と「１」を繰り返す周期性を有するデータになる。また、図３で示したように水平位置ｋに画素（撮像素子）が位置するようにモノクロセンサチップを配置するのでモノクロセンサチップでは水平位置ｋの原稿を読み取ることができる。
【００４２】
垂直位置合わせ部８は、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍの垂直方向の位置を合わせる。
【００４３】
輝度色差変換部は式（１）を使って整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂを輝度色差データＤ９Ｒ、Ｄ９Ｂ及びＤ９Ｙに変換する。第１の整列後データが「０」の場合、式（１）より、
Ｄ９Ｙ＝０．３×０＋０．５９×０＋０．１１×０＝０
Ｄ９Ｒ＝０．７×（０−０）−０．１１×（０−０）＝０
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（０−０）−０．３×（０−０）＝０
となる。第１の整列後データが「１」の場合、式（１）より、
Ｄ９Ｙ＝０．３×１＋０．５９×１＋０．１１×１＝１
Ｄ９Ｒ＝０．７×（１−１）−０．１１×（１−１）＝０
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（１−１）−０．３×（１−１）＝０
となる。
【００４４】
色差補間部１０は、カラーセンサチップの境目の左右の画素に対応する色差データの平均値を使って補間する。
Ｄ１０Ｒ（ｋ）＝（Ｄ９Ｒ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｒ（ｋ＋１））／２＝（０−０）／２
Ｄ１０Ｂ（ｋ）＝（Ｄ９Ｂ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｂ（ｋ＋１））／２＝（０−０）／２
【００４５】
輝度補間部１１はカラーセンサチップの境目の位置に対応するモノクロセンサチップのデータをカラーセンサチップの境目の位置に対応する輝度データに補間する。
Ｄ１１Ｙ（ｋ）＝Ｄ８Ｍ（ｋ）＝１
【００４６】
ＲＧＢ変換部１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢからＲＧＢデータに変換する。輝度補間データが「０」、色差補間データが「０」の場合、式（４）より、
Ｄ１２Ｒ＝０＋０＝０
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×０−０．３×０−０．１１×０）／０．５９
Ｄ１２Ｂ＝０＋０＝０
となる。輝度補間データが「１」、色差補間データが「０」の場合、式（４）より、
Ｄ１２Ｒ＝０＋１＝１
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×１−０．３×０−０．１１×０）／０．５９＝１
Ｄ１２Ｂ＝０＋１＝１
となる。
【００４７】
以上より、読取原稿が図５（ａ）に示すような高周波数の情報を含む原稿であっても白黒の原稿であれば正しく補間することができる。
【００４８】
一方、色つきの原稿であっても自然画であれば、高周波数の情報は輝度データに集約されるため、色差データをカラーセンサチップの境目の左右の平均値で補間しても本発明の画像読取装置は画像の品質を損なうことなく画像データを出力することができる。
【００４９】
すなわち、本発明の実施の形態１にかかる画像読取装置によれば、複数のカラーセンサチップを直線状に配置したラインセンサであっても、情報を損なうことなく原稿の読取画像を出力することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図６は、実施の形態１の画像読取装置の一部をソフトウェアとして、即ちプログラムされたコンピュータにより実現する場合の構成を示し、図７（ａ）及び（ｂ）は、図６のＣＰＵで実行される処理の手順を示す。
図６に示すように、実施の形態２にかかる画像読取装置はカラー撮像部１Ｃと、第１のＡＤ変換部２Ｃと、モノクロ撮像部１Ｍと、第２のＡＤ変換部２Ｍと、ＣＰＵ２１と、プログラムメモリ２２と、データメモリ２３と、第１のインターフェース２４と、第２のインターフェース２５と、これらを接続するバス２６とを備える。
【００５１】
ＣＰＵ２１は、プログラムメモリ２２に記憶されたプログラムに従って動作する。第１のインターフェース２４は、第１のＡ／Ｄ変換部２Ｃから出力されるデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂ、並びに第２のＡ／Ｄ変換部２Ｍから出力されるデジタルデータＤ２Ｍを受信し、バス２６を介してＣＰＵ２１に伝える。ＣＰＵ２１による処理を受けたデータはバス２６を介して、第２のインターフェース２５から出力される。データメモリ２３は、第１のインターフェース２４から入力されたデータ、第２のインターフェース２５から出力されるべきデータ、及びＣＰＵ２１による処理の途中で生成されるデータを記憶する。
【００５２】
第１のＡ／Ｄ変換部２ＣからのデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂ並びに第２のＡ／Ｄ変換部２ＭからのデジタルデータＤ２Ｍを用いて行なわれるＣＰＵ２１の処理は、図７（ａ）に示されるように、第１のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｃと、第２のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｍと、画素補間ステップＳＴ４を含む。
【００５３】
画素補間ステップＳＴ４は、図７（ｂ）に示されるように、垂直位置合わせステップＳＴ８と、輝度色差変換ステップＳＴ９と、色差補間ステップＳＴ１０と、輝度補間ステップＳＴ１１と、ＲＧＢ変換ステップＳＴ１２を含む。
【００５４】
第１のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｃは、第１のデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂをシェーディング補正した第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂを生成する。この動作は、第１のシェーディング補正部３Ｍの動作と同等である。
第２のシェーディング補正ステップ３Ｍは、第２のデジタルデータＤ２Ｍをシェーディング補正した第２に補正後データＤ３Ｍを生成する。この動作は第２のシェーディング補正部３Ｃの動作と同等である。
【００５５】
画素補間ステップＳＴ４は、第２の補正後データＤ３Ｍを使って第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂを補間して補間後データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂを生成する。この動作は、画素補間部４の動作と同等である。
【００５６】
垂直位置合わせステップＳＴ８は、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍの垂直位置を合わせた第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂと第２の整列後データＤ８Ｍを生成する。この動作は、垂直位置合わせ部８の動作と同等である。
輝度色差変換ステップＳＴ９は、第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８ＢをＲＧＢから輝度色差に変換して、輝度データＤ９Ｙと色差データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂを生成する。この動作は、輝度色差変換部９の動作と同等である。
【００５７】
色差補間ステップＳＴ１０は色差補間データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを境目の左右のデータの平均値として補間した色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０Ｂを生成する、この動作は、色差補間部１０の動作と同等である。
輝度補間ステップＳＴ１１は、第２の整列後データＤ８Ｍを使って輝度データのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを補間した輝度補間データＤ１１Ｙを生成する。この動作は、輝度補間部１１の動作と同等である。
【００５８】
ＲＧＢ変換ステップＳＴ１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０Ｂを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂを生成する。この動作は、ＲＧＢ変換部１２の動作と同等である。
以上が実施の形態２にかかる画像読取装置の動作である。
【００５９】
実施の形態２にかかる画像読取装置は、実施の形態１の画像読取装置の一部をソフトウェアとして実現したものであり、その効果は同等である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ｃ カラー撮像部、 ２Ｃ 第１のＡＤ変換部、 ３Ｃ 第１のシェーディング補正部、 １Ｍ モノクロ撮像部、 ２Ｍ 第２のＡＤ変換部、 ３Ｍ 第２のシェーディング補正部、 ４ 画素補間部、 ５Ｍ１〜５Ｍ５ モノクロセンサチップ、 ６Ｃ１〜６Ｃ６ カラーセンサチップ、 ８ 垂直位置合わせ部、 ９ 輝度色差変換部、 １０ 色差補間部、 １１ 輝度補間部、 １２ ＲＧＢ変換部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スキャナ、ＦＡＸ、複写機などに搭載される画像読取装置に関するものであり、特に、複数のセンサチップを直線状に配列したラインセンサで原稿を読み取る際にセンサチップ間にデータを補間して出力する画像読取装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のセンサチップを直線状に配列した密着型イメージセンサーにおいて、隣接するチップ間の境界を挟んで隣接する撮像素子（画素）の間隔を、センサチップ内の画素ピッチの２倍にして、上記境界を挟んで隣接する画素間に、画像データを補間するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０１７２４号公報（第５〜６頁、第３〜５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、上記境界を挟んで隣接する２つの画素の画素値の平均値を求めることにより、或いは境界を挟んで隣接する４つの画素の画素値を用いた４次式の曲線を使って補間を行っているため、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合正確に補間を行なうことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、本発明の画像読取装置は、
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置であって、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部と、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正部と、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップの境目の位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合にも正確に補間を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１の画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カラー撮像部１Ｃが有するカラーセンサチップとモノクロ撮像部１Ｍが有するモノクロセンサチップの位置関係を説明するための図である。
【図３】互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２の境目部分の拡大図である。
【図４】画素補間部４の構成例を示すブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、読み取られる原稿の画像の一例、及び撮像により得られたデータを示す図である。
【図６】図１のシェーディング補正部及び画素補間部の処理をソフトウエアにより実現する場合の構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図６のＣＰＵにより実施される処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による画像読取装置の構成を示す図である。
【０００９】
実施の形態１による画像読取装置は、カラー撮像部１Ｃと、第１のＡＤ変換部２Ｃと、第１のシェーディング補正部３Ｃと、モノクロ撮像部１Ｍと、第２のＡＤ変換部２Ｍと、第２のシェーディング補正部３Ｍと、画素補間部４を備える。
【００１０】
カラー撮像部１Ｃは、各々複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップを有し、原稿からの反射光を光電変換し、電気信号Ｓ１Ｒ、Ｓ１Ｇ、Ｓ１Ｂを出力する。
Ｒの撮像素子には赤色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｒの撮像素子は、原稿からの反射光のうちの赤色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｒを出力する。
Ｇの撮像素子にも同様に緑色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｇの撮像素子は原稿からの反射光のうちの緑色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｇを出力する。
Ｂの撮像素子にも同様に青色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Ｂの撮像素子は原稿からの反射光のうちの青色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号Ｓ１Ｂを出力する。
電気信号Ｓ１Ｒ、Ｓ１Ｇ及びＳ１Ｂは第１のＡＤ変換部２Ｃに入力される。
【００１１】
モノクロ撮像部１Ｍは、各々複数個のモノクロ撮像素子を有する複数個のモノクロセンサチップを有し、カラー撮像部１Ｃの複数個のカラーセンサチップの境目に位置する原稿部分を読み取ることができるように配置されている。
モノクロ撮像部１Ｍは原稿からの反射光を光電変換し、反射光の光量に応じた電気信号Ｓ１Ｍを出力する。電気信号Ｓ１Ｍは、第２のＡＤ変換部２Ｍに入力される。
【００１２】
図２は、カラー撮像部１Ｃが有するカラーセンサチップとモノクロ撮像部１Ｍが有するモノクロセンサチップの位置関係である。
【００１３】
カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６の各々には、複数組のＲＧＢの撮像素子が直線状に配列され、さらにカラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の各々には、複数個のモノクロ撮像素子が直線状に配置され、さらにモノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の配列方向は、カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６の配列方向と同じ（互いに平行）であり、モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５は、カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６に平行に配置されている。
【００１４】
なお、図２ではカラーセンサチップ６個、モノクロセンサチップ５個の構成による画像読取装置の例を示したが、本発明はこれに限定されない。
【００１５】
また、図２ではカラーセンサチップ内のＲＧＢの撮像素子を８組、モノクロセンサの撮像素子を８個と図示したが、本発明はこれに限定されない。
【００１６】
隣り合うカラーセンサーチップ相互の境界を挟む、互いに隣接する撮像素子（画素）間の間隔は、チップ内における画素ピッチよりも大きい。
【００１７】
モノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５の各々は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
例えば、モノクロセンサチップ５Ｍ１は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
モノクロセンサ５Ｍ２も同様に、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ６Ｃ２及び６Ｃ３相互の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
一般化して言えばｉ番目（ｉ＝１〜５）のモノクロセンサチップ５Ｍｉは、その撮像素子の一つが、ｉ番目のカラーセンサチップ６Ｃｉと（ｉ＋１）番目のカラーセンサーチップ６Ｃ（ｉ＋１）の境目でＲＧＢの撮像素子が存在しない位置に整列するように配置されている。
モノクロセンサチップ５Ｍｉの総数（Ｉ）は、カラーセンサチップ６Ｃｉの総数（Ｉ＋１）よりも１だけ小さい。
【００１８】
カラーセンサチップ６Ｃ１〜６Ｃ６とモノクロセンサチップ５Ｍ１〜５Ｍ５を矢印７の方向又はその反対の方向（センサチップの配列方向に直交する方向）に走査して（移動させて）原稿を読み取る。逆に、原稿を矢印７の方向又はその反対の方向に搬送することで原稿を読み取ってよい。センサチップと原稿の相対的移動方向乃至搬送方向を副走査方向と言い、センサチップ内における撮像素子の配列方向（カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子の配列方向、モノクロセンサチップ内の撮像素子の配列方向）を主走査方向と言うことがある。
【００１９】
図３は、カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２相互の境目の拡大図である。図３を用いてカラーセンサチップとモノクロセンサチップの詳細な位置関係を説明する。横軸は水平位置（主走査方向）、縦軸は垂直位置（副走査方向）とする。
横軸方向の位置は指標としてのｋ−２、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１、ｋ＋２などで表され、縦軸方向の位置は指標としてのｊ−２、ｊ−１、ｊ、ｊ＋１、ｊ＋２などで表されている。カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子は、水平方向に等間隔で配置されており、該間隔を１画素間隔と言い、「１」で表すものとする。カラーセンサチップ内の異なる色の撮像素子は、垂直方向に等間隔で配置されており、該間隔を１画素間隔と言い、「１」で表すものとする。ただし、水平方向の「１」と垂直方向の「１」と同じ寸法であるとは限らない。
【００２０】
カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２には垂直位置ｊにＲの撮像素子、垂直位置ｊ−１にＧの撮像素子、垂直位置ｊ−２にはＢの撮像素子が配置されている。モノクロセンサチップ５Ｍ１には垂直位置ｊ＋２に撮像素子が配置されている。
カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２の撮像素子の周縁には額縁領域８が存在するため、センサチップ内と同じピッチでセンサチップ間の撮像素子を配置することができない。そのため、カラーセンサチップ６Ｃ１の右端の撮像素子を水平位置ｋ−１に配置し、カラーセンサチップ６Ｃ２の左端の撮像素子は水平位置ｋ＋１に配置する。すると、カラーセンサチップ６Ｃ１及び６Ｃ２では水平位置ｋの原稿部分を読み取ることができない。この水平位置を欠落位置と言う。
【００２１】
しかし、互いに隣接するカラーセンサチップ相互間の境目の、該境目を挟んで隣接する撮像素子相互の間隔をカラーセンサチップ内の撮像素子の間隔の２倍とし、カラーセンサチップ相互間に対応する位置（欠落位置）にデータを補間することにより等間隔の位置の画素データを得ることができる。即ち補間データをサンプリングデータと同様に扱うこととすれば、サンプリング間隔が実質的に均一になる。
【００２２】
モノクロセンサチップ５Ｍ１は、欠落位置である水平位置ｋの原稿が読み取れるような水平位置に配置する。カラーセンサチップとモノクロセンサチップにはそれぞれ周縁部に額縁領域があるため、カラーセンサチップとモノクロセンサチップとは、カラーセンサチップのＲの撮像素子の列（カラーセンサチップ内の撮像素子の列のうち、モノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列）とモノクロセンサチップの撮像素子の列とが、カラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の２倍の間隔で分離されるように配置される。従って、モノクロセンサチップ５Ｍ１の撮像素子は垂直位置ｊ＋２に配置される。
【００２３】
カラーセンサチップの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子の位置をカラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の整数倍とすることにより、補間データを含めたサンプリング間隔が一定になり、カラーセンサチップの撮像素子で取得したデータとモノクロセンサチップの撮像素子で取得したデータの位置合わせを容易にすることができる。
【００２４】
第１のＡＤ変換部２Ｃは、電気信号Ｓ１Ｒをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｒと電気信号Ｓ１Ｇをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｇと、電気信号Ｓ１Ｂをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｂを出力する。デジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂは第１のシェーディング補正部３Ｃに入力される。
【００２５】
第２のＡＤ変換部２Ｍは、電気信号Ｓ１Ｍをアナログデジタル変換したデジタルデータＤ２Ｍを出力する。デジタルデータＤ２Ｍは第２のシェーディング補正部３Ｍに入力される。
【００２６】
第１のシェーディング補正部３Ｃは、カラー撮像部１Ｃが有する撮像素子の素子毎の特性ばらつきをＲＧＢの色毎に補正する。
第１のシェーディング補正部３Ｃは、
デジタルデータＤ２ＲについてＲの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｒを出力し、
デジタルデータＤ２ＧについてＧの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｇを出力し、
デジタルデータＤ３ＢについてＢの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第１の補正後データＤ３Ｂを出力する。
第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂは画素補間部４に入力される。
【００２７】
第２のシェーディング補正部３Ｍは、モノクロ撮像部１Ｍが有する撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正する。第２のシェーディング補正部３Ｍは、デジタルデータＤ２Ｍについて撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第２の補正後データＤ３Ｍを出力する。第２の補正後データＤ３Ｍは画素補間部４に入力される。
【００２８】
第１のシェーディング補正部３Ｃ及び第２のシェーディング補正部３Ｍによるシェーディング補正により、デジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２ＢとデジタルデータＤ２Ｍのレベルの差も調整される。
【００２９】
シェーディング補正部３Ｃ、３Ｍの詳細な動作についてはすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
【００３０】
画素補間部４は、第２の補正後データＤ３Ｍを使って第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂに含まれるセンサチップの境目のデータ（水平位置ｋのデータ）を補間し、画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｂ及びＤ４Ｂを出力する。
画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂは画像読取装置の出力データとして出力される。
【００３１】
次に、画素補間部４の構成について詳細に説明する。図４は、画素補間部４の構成例を示す図である。
【００３２】
画素補間部４は、垂直位置合わせ部８と、輝度色差変換部９と、色差補間部１０と、輝度補間部１１と、ＲＧＢ変換部１２を備える。
【００３３】
第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍは、垂直位置合わせ部８に入力される。図３で示したようにカラーセンサチップのＲＧＢの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子は垂直位置がずれている。従って、同時に読み取る原稿位置は異なるため垂直方向に位置を合わせる必要がある。矢印７の方向に画像読取装置を走査した場合、垂直位置ｊ−２の原稿部分をＧの撮像素子が読み取る時にはＢの撮像素子は垂直位置ｊ−３の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。同様にＲの撮像素子が垂直位置ｊ−２の原稿部分を読み取る時にはＢとＧの撮像素子はそれぞれ垂直位置ｊ−４とｊ−３の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢとＧの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。さらに、モノクロセンサチップの撮像素子が垂直位置ｊ−２の原稿部分を読み取るときにはＢ、Ｇ及びＲの撮像素子はそれぞれ垂直位置ｊ−６、ｊ−５、ｊ−４の原稿部分を読み取っているため垂直位置ｊ−２で読み取ったＢ、Ｇ及びＲの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。垂直位置合わせ部８は、内部にラインメモリなどの記憶素子を備えカラーセンサチップで読み取ったＲ、Ｇ及びＢのデータを、それぞれ、４、３、２ライン分記憶したデータにより垂直位置を合わせる。垂直位置合わせ部８は、この記憶により、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂデータを、それぞれ２、３、４ライン分に相当する時間遅延させ、それにより、垂直位置が揃った第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂと第２の整列後データＤ８Ｍを出力する。第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂは輝度色差変換部９に入力され、第２の整列後データＤ８Ｍは輝度補間部１１に入力される。
【００３４】
輝度色差変換部９は、第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂを輝度データＤ９Ｙと色差データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂに変換する。ＲＧＢから輝度色差へは式（１）を使って変換される。ただし、式（１）はＲＧＢから輝度色差への変換式の一例であり、変換式は式（１）に限定されない。輝度データＤ９Ｙは輝度補間部１１に入力され、色差データＤ９ＲとＤ９Ｂは色差補間部１０に入力される。
【００３５】
Ｄ９Ｙ＝０．３×Ｄ８Ｒ＋０．５９×Ｄ８Ｇ＋０．１１×Ｄ８Ｂ
Ｄ９Ｒ＝０．７×（Ｄ８Ｒ−Ｄ８Ｇ）−０．１１×（Ｄ８Ｂ−Ｄ８Ｇ）
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（Ｄ８Ｂ−Ｄ８Ｇ）−０．３×（Ｄ８Ｒ−Ｄ８Ｇ）
・・・（１）
なお、式（１）の計算に当たっては、互いに同じ水平位置の画素についての整列後のＲＧＢのデータを用いて行い、計算の結果は、同じ水平方向位置の画素についての輝度データ、色差データとして用いられる。
【００３６】
色差補間部１０は、
色差データＤ９Ｒのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平位置ｋのデータ）を補間して色差補間データＤ１０Ｒを出力し、
色差データＤ９Ｂのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平の位置ｋのデータ）を補間して色差補間データＤ１０Ｂを出力する。
色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢはＲＧＢ変換部１２に入力される。
色差データの補間は境目の左右の位置に対応するデータの平均値を使って補間する。例えば、図３に対応して説明すると水平位置ｋの色差補間データは、
Ｄ１０Ｒ（ｋ）＝（Ｄ９Ｒ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｒ（ｋ＋１））／２
Ｄ１０Ｂ（ｋ）＝（Ｄ９Ｂ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｂ（ｋ＋１））／２
・・・（２）
で与えられる。
【００３７】
輝度補間部１１は、第２の整列後データＤ８Ｍを使って輝度データＤ９Ｙのカラーセンサチップの境目に対応するデータ（水平位置ｋのデータ）を補間して輝度補間データＤ１１Ｙを出力する。輝度補間データＤ１１ＹはＲＧＢ変換部に入力される。
輝度データＤ１１Ｙの補間は第２の整列後データＤ８Ｍのカラーセンサチップの境目に対応する位置のデータを輝度データＤ９Ｙのカラーセンサチップの境目に対応する位置に挿入する。即ち、第２の整列後データＤ８Ｍの値をそのまま輝度データＤ９Ｙの値として用いる方法により補間が行なわれる。例えば、図３に対応して説明すると水平位置ｋの輝度補間データＤ１１Ｙは、
Ｄ１１Ｙ（ｋ）＝Ｄ８Ｍ（ｋ） ・・・（３）
で与えられる。
【００３８】
上記のようにして補間を行なうためには、第２の整列後データＤ８Ｍの信号レベルを輝度補間データＤ１１Ｙの信号レベルに揃えるためのレベル調整を行なっておくことが必要である。このようなレベル調整は、シェーディング補正部３Ｃ及び３Ｍによるシェ−ディング補正により行われる。
モノクロセンサチップの撮像素子のうち、カラーセンサチップの境目の位置（欠落位置）に整列した位置の撮像素子以外の撮像素子の出力は、上記のレベル調整のために用いられるので、図２に示すように、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたものでなくても、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域にのみ撮像素子を有するものを用いれば良い。また、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたモノクロセンサチップを用いる場合にも、そのうちの、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域にのみ撮像素子からの出力信号のみを利用する（ＡＤ変換部２Ｍへ供給する）こととしても良い。
【００３９】
ＲＧＢ変換部１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢをＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂに変換する。輝度色差からＲＧＢへは式（４）を使って変換される。ただし、式（４）は輝度色差からＲＧＢへの変換式の一例であり、変換式は式（４）に限定されない。ＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂは、それぞれ画像データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂとして画素補間部４から出力される。
Ｄ１２Ｒ＝Ｄ１０Ｒ＋Ｄ１１Ｙ
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×Ｄ１１Ｙ−０．３×Ｄ１０Ｒ−０．１１×Ｄ１０Ｂ）／０．５９
Ｄ１２Ｂ＝Ｄ１０Ｂ＋Ｄ１１Ｙ
・・・（４）
【００４０】
次に、具体例を用いて本発明の効果について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は具体例を説明するための図である。図５（ａ）は白と黒の縦縞の読取原稿（「黒」の部分をハッチングで示す）、図５（ｂ）は図５（ａ）に対応する第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂ、図５（ｃ）は図５（ａ）に対応する第２の補正後データＤ３Ｍを示す。図５（ａ）の横軸は読み取り原稿のサンプリング位置、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の横軸は水平位置、図５（ｂ）の縦軸は第１の補正後データ、図５（ｃ）の縦軸は第２の補正後データを示す。図５（ｂ）及び（ｃ）において、縦軸上のデータ値は最大値を「１」として正規化している。図５（ａ）〜（ｃ）で水平位置を示すｋは図３のｋと対応している。すなわち、カラーセンサチップでは水平位置ｋの原稿を読み取ることができない。
【００４１】
図５（ａ）の原稿をカラーセンサチップが読み取った場合、原稿は白黒なので第１の補正後データはＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂは図５（ｂ）のように１画素ごとに「０」と「１」を繰り返す周期性を有するデータになる。しかし、カラーセンサチップの境目である水平位置ｋのデータを取得することはできない。一方、図５（ａ）の原稿をモノクロセンサチップが読み取った場合、図５（ｂ）と同様に１画素ごとに「０」と「１」を繰り返す周期性を有するデータになる。また、図３で示したように水平位置ｋに画素（撮像素子）が位置するようにモノクロセンサチップを配置するのでモノクロセンサチップでは水平位置ｋの原稿を読み取ることができる。
【００４２】
垂直位置合わせ部８は、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍの垂直方向の位置を合わせる。
【００４３】
輝度色差変換部は式（１）を使って整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂを輝度色差データＤ９Ｒ、Ｄ９Ｂ及びＤ９Ｙに変換する。第１の整列後データが「０」の場合、式（１）より、
Ｄ９Ｙ＝０．３×０＋０．５９×０＋０．１１×０＝０
Ｄ９Ｒ＝０．７×（０−０）−０．１１×（０−０）＝０
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（０−０）−０．３×（０−０）＝０
となる。第１の整列後データが「１」の場合、式（１）より、
Ｄ９Ｙ＝０．３×１＋０．５９×１＋０．１１×１＝１
Ｄ９Ｒ＝０．７×（１−１）−０．１１×（１−１）＝０
Ｄ９Ｂ＝０．８９×（１−１）−０．３×（１−１）＝０
となる。
【００４４】
色差補間部１０は、カラーセンサチップの境目の左右の画素に対応する色差データの平均値を使って補間する。
Ｄ１０Ｒ（ｋ）＝（Ｄ９Ｒ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｒ（ｋ＋１））／２＝（０−０）／２
Ｄ１０Ｂ（ｋ）＝（Ｄ９Ｂ（ｋ−１）＋Ｄ９Ｂ（ｋ＋１））／２＝（０−０）／２
【００４５】
輝度補間部１１はカラーセンサチップの境目の位置に対応するモノクロセンサチップのデータをカラーセンサチップの境目の位置に対応する輝度データに補間する。
Ｄ１１Ｙ（ｋ）＝Ｄ８Ｍ（ｋ）＝１
【００４６】
ＲＧＢ変換部１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０ＢからＲＧＢデータに変換する。輝度補間データが「０」、色差補間データが「０」の場合、式（４）より、
Ｄ１２Ｒ＝０＋０＝０
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×０−０．３×０−０．１１×０）／０．５９
Ｄ１２Ｂ＝０＋０＝０
となる。輝度補間データが「１」、色差補間データが「０」の場合、式（４）より、
Ｄ１２Ｒ＝０＋１＝１
Ｄ１２Ｇ＝（０．５９×１−０．３×０−０．１１×０）／０．５９＝１
Ｄ１２Ｂ＝０＋１＝１
となる。
【００４７】
以上より、読取原稿が図５（ａ）に示すような高周波数の情報を含む原稿であっても白黒の原稿であれば正しく補間することができる。
【００４８】
一方、色つきの原稿であっても自然画であれば、高周波数の情報は輝度データに集約されるため、色差データをカラーセンサチップの境目の左右の平均値で補間しても本発明の画像読取装置は画像の品質を損なうことなく画像データを出力することができる。
【００４９】
すなわち、本発明の実施の形態１にかかる画像読取装置によれば、複数のカラーセンサチップを直線状に配置したラインセンサであっても、情報を損なうことなく原稿の読取画像を出力することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図６は、実施の形態１の画像読取装置の一部をソフトウェアとして、即ちプログラムされたコンピュータにより実現する場合の構成を示し、図７（ａ）及び（ｂ）は、図６のＣＰＵで実行される処理の手順を示す。
図６に示すように、実施の形態２にかかる画像読取装置はカラー撮像部１Ｃと、第１のＡＤ変換部２Ｃと、モノクロ撮像部１Ｍと、第２のＡＤ変換部２Ｍと、ＣＰＵ２１と、プログラムメモリ２２と、データメモリ２３と、第１のインターフェース２４と、第２のインターフェース２５と、これらを接続するバス２６とを備える。
【００５１】
ＣＰＵ２１は、プログラムメモリ２２に記憶されたプログラムに従って動作する。第１のインターフェース２４は、第１のＡ／Ｄ変換部２Ｃから出力されるデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂ、並びに第２のＡ／Ｄ変換部２Ｍから出力されるデジタルデータＤ２Ｍを受信し、バス２６を介してＣＰＵ２１に伝える。ＣＰＵ２１による処理を受けたデータはバス２６を介して、第２のインターフェース２５から出力される。データメモリ２３は、第１のインターフェース２４から入力されたデータ、第２のインターフェース２５から出力されるべきデータ、及びＣＰＵ２１による処理の途中で生成されるデータを記憶する。
【００５２】
第１のＡ／Ｄ変換部２ＣからのデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂ並びに第２のＡ／Ｄ変換部２ＭからのデジタルデータＤ２Ｍを用いて行なわれるＣＰＵ２１の処理は、図７（ａ）に示されるように、第１のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｃと、第２のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｍと、画素補間ステップＳＴ４を含む。
【００５３】
画素補間ステップＳＴ４は、図７（ｂ）に示されるように、垂直位置合わせステップＳＴ８と、輝度色差変換ステップＳＴ９と、色差補間ステップＳＴ１０と、輝度補間ステップＳＴ１１と、ＲＧＢ変換ステップＳＴ１２を含む。
【００５４】
第１のシェーディング補正ステップＳＴ３Ｃは、第１のデジタルデータＤ２Ｒ、Ｄ２Ｇ及びＤ２Ｂをシェーディング補正した第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂを生成する。この動作は、第１のシェーディング補正部３Ｍの動作と同等である。
第２のシェーディング補正ステップ３Ｍは、第２のデジタルデータＤ２Ｍをシェーディング補正した第２に補正後データＤ３Ｍを生成する。この動作は第２のシェーディング補正部３Ｃの動作と同等である。
【００５５】
画素補間ステップＳＴ４は、第２の補正後データＤ３Ｍを使って第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂを補間して補間後データＤ４Ｒ、Ｄ４Ｇ及びＤ４Ｂを生成する。この動作は、画素補間部４の動作と同等である。
【００５６】
垂直位置合わせステップＳＴ８は、第１の補正後データＤ３Ｒ、Ｄ３Ｇ及びＤ３Ｂと第２の補正後データＤ３Ｍの垂直位置を合わせた第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８Ｂと第２の整列後データＤ８Ｍを生成する。この動作は、垂直位置合わせ部８の動作と同等である。
輝度色差変換ステップＳＴ９は、第１の整列後データＤ８Ｒ、Ｄ８Ｇ及びＤ８ＢをＲＧＢから輝度色差に変換して、輝度データＤ９Ｙと色差データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂを生成する。この動作は、輝度色差変換部９の動作と同等である。
【００５７】
色差補間ステップＳＴ１０は色差補間データＤ９Ｒ及びＤ９Ｂのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを境目の左右のデータの平均値として補間した色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０Ｂを生成する、この動作は、色差補間部１０の動作と同等である。
輝度補間ステップＳＴ１１は、第２の整列後データＤ８Ｍを使って輝度データのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを補間した輝度補間データＤ１１Ｙを生成する。この動作は、輝度補間部１１の動作と同等である。
【００５８】
ＲＧＢ変換ステップＳＴ１２は、輝度補間データＤ１１Ｙと色差補間データＤ１０Ｒ及びＤ１０Ｂを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータＤ１２Ｒ、Ｄ１２Ｇ及びＤ１２Ｂを生成する。この動作は、ＲＧＢ変換部１２の動作と同等である。
以上が実施の形態２にかかる画像読取装置の動作である。
【００５９】
実施の形態２にかかる画像読取装置は、実施の形態１の画像読取装置の一部をソフトウェアとして実現したものであり、その効果は同等である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ｃ カラー撮像部、 ２Ｃ 第１のＡＤ変換部、 ３Ｃ 第１のシェーディング補正部、 １Ｍ モノクロ撮像部、 ２Ｍ 第２のＡＤ変換部、 ３Ｍ 第２のシェーディング補正部、 ４ 画素補間部、 ５Ｍ１〜５Ｍ５ モノクロセンサチップ、 ６Ｃ１〜６Ｃ６ カラーセンサチップ、 ８ 垂直位置合わせ部、 ９ 輝度色差変換部、 １０ 色差補間部、 １１ 輝度補間部、 １２ ＲＧＢ変換部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置であって、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部と、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正部と、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップの境目の位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記複数のカラーセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の２倍となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記モノクロ撮像部は、
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画素補間部は、
前記第１の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第１の整列後データと前記第２の補正後データを前記第１の整列後データの垂直位置に合わせた第２の整列後データを出力する垂直位置合わせ部と、
前記第１の整列後データをＲＧＢから輝度色差に変換して輝度データと色差データを出力する輝度色差変換部と、
前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した色差補間データを出力する色差補間部と、
前記第２の整列後データを使って前記輝度データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した輝度補間データを出力する輝度補間部と、
前記輝度補間データと前記色差補間データを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータを出力するＲＧＢ変換部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記色差補間部は、前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目を挟んで互いに隣接する画素のデータの平均値を前色差補間データとして出力することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記輝度補間部は、
前記第２の整列後データに含まれる前記カラーセンサチップの境目に位置するデータを前記輝度データ中の前記カラーセンサチップの境目のデータとして挿入する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置を用いた画像読取方法であって、
前記画像読取装置が、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部とを有し、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正ステップと、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正ステップと、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間ステップとを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間ステップは、前記第２の補正後データを用いて、前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする画像読取方法。
【請求項８】
前記複数のカラーセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の２倍となるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像読取方法。
【請求項９】
前記モノクロ撮像部は、
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像読取方法。
【請求項１０】
前記画素補間ステップは、
前記第１の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第１の整列後データと前記第２の補正後データを前記第１の整列後データの垂直位置に合わせた第２の整列後データを出力する垂直位置合わせステップと、
前記第１の整列後データをＲＧＢから輝度色差に変換して輝度データと色差データを出力する輝度色差変換ステップと、
前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した色差補間データを出力する色差補間ステップと、
前記第２の整列後データを使って前記輝度データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した輝度補間データを出力する輝度補間ステップと、
前記輝度補間データと前記色差補間データを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータを出力するＲＧＢ変換ステップと
を備えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の画像読取方法。
【請求項１１】
前記色差補間ステップは、前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目を挟んで互いに隣接する画素のデータの平均値を前色差補間データとして出力することを特徴とする請求項１０に記載の画像読取方法。
【請求項１２】
前記輝度補間ステップは、
前記第２の整列後データに含まれる前記カラーセンサチップの境目に位置するデータを前記輝度データ中の前記カラーセンサチップの境目のデータとして挿入する
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像読取装置。
【請求項１】
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置であって、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部と、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正部と、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップの境目の位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記複数のカラーセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の２倍となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記モノクロ撮像部は、
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画素補間部は、
前記第１の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第１の整列後データと前記第２の補正後データを前記第１の整列後データの垂直位置に合わせた第２の整列後データを出力する垂直位置合わせ部と、
前記第１の整列後データをＲＧＢから輝度色差に変換して輝度データと色差データを出力する輝度色差変換部と、
前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した色差補間データを出力する色差補間部と、
前記第２の整列後データを使って前記輝度データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した輝度補間データを出力する輝度補間部と、
前記輝度補間データと前記色差補間データを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータを出力するＲＧＢ変換部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記色差補間部は、前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目を挟んで互いに隣接する画素のデータの平均値を前色差補間データとして出力することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記輝度補間部は、
前記第２の整列後データに含まれる前記カラーセンサチップの境目に位置するデータを前記輝度データ中の前記カラーセンサチップの境目のデータとして挿入する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置を用いた画像読取方法であって、
前記画像読取装置が、
それぞれ複数個のＲＧＢの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記ＲＧＢの撮像素子が光電変換した第１の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第１の電気信号を第１のデジタルデータに変換する第１のＡＤ変換部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップが直線状に配列され、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第２の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第２の電気信号を第２のデジタルデータに変換する第２のＡＤ変換部とを有し、
前記第１のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第１の補正後データとして出力する第１のシェーディング補正ステップと、
前記第２のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第２の補正後データとして出力する第２のシェーディング補正ステップと、
前記第２の補正後データを用いて前記第１の補正後データに対する補間を行なう画素補間ステップとを備え、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記原稿のうちの、前記複数のカラーセンサチップのうちの互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間ステップは、前記第２の補正後データを用いて、前記第１の補正後データで表される輝度成分を表すデータの補間を行なって、前記互いに隣り合うカラーセンサチップ相互の境目に整列した位置における、前記輝度成分に相当するデータを生成する
ことを特徴とする画像読取方法。
【請求項８】
前記複数のカラーセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の２倍となるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像読取方法。
【請求項９】
前記モノクロ撮像部は、
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像読取方法。
【請求項１０】
前記画素補間ステップは、
前記第１の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第１の整列後データと前記第２の補正後データを前記第１の整列後データの垂直位置に合わせた第２の整列後データを出力する垂直位置合わせステップと、
前記第１の整列後データをＲＧＢから輝度色差に変換して輝度データと色差データを出力する輝度色差変換ステップと、
前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した色差補間データを出力する色差補間ステップと、
前記第２の整列後データを使って前記輝度データに含まれる前記カラーセンサチップの境目の位置のデータを補間した輝度補間データを出力する輝度補間ステップと、
前記輝度補間データと前記色差補間データを輝度色差からＲＧＢに変換したＲＧＢデータを出力するＲＧＢ変換ステップと
を備えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の画像読取方法。
【請求項１１】
前記色差補間ステップは、前記色差データに含まれる前記カラーセンサチップの境目を挟んで互いに隣接する画素のデータの平均値を前色差補間データとして出力することを特徴とする請求項１０に記載の画像読取方法。
【請求項１２】
前記輝度補間ステップは、
前記第２の整列後データに含まれる前記カラーセンサチップの境目に位置するデータを前記輝度データ中の前記カラーセンサチップの境目のデータとして挿入する
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７１９２７（Ｐ２０１１−１７１９２７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２６６５（Ｐ２０１０−３２６６５）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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