JPH03234177A

JPH03234177A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH03234177A
Application number: JP2028403A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hayashi; 俊男林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は原稿画像を読取って色分解を行ない、カラー画
像信号を発生する画像入力装置に関するものである。

［従来の技術］近年のカラー画像情報処理機器の発達により、カラース
キャナ等のようにカラー原稿画像を光電的に読取って、
その画像信号を入力する画像入力装置の利用度が急激に
増している。このようなカラースキャナ等は主に、読取
ったカラー原稿画像をカラー画像として記憶したり、あ
るいはカラーデイスプレィ等に表示したり、またカラー
プリンタなどに出力して素のハードコピーを得るのに使
用されている。しかし、現在のカラープリンタはまだ高
価で、そのランニングコストも高いため、プリンタによ
り印刷出力を行う場合は、白黒プリンタに出力して白黒
画像で印刷するのが一般的である。

カラースキャナに多く採用されているＣＣＤセンサは、
ＣＣＤの１素子毎にＲ，Ｇ、Ｈのフィルタが順次蒸着さ
れており、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ，Ｇ。

Ｂ・・・というように色信号が点順次に出力されるＲＧ
Ｂの点順次出力タイプである。ここでは、連続するＲＧ
Ｂの各１画素からなる合計３画素を１絵素とするように
、原稿画像の色調が識別される。

そして、このカラースキャナにより読取った画像のカラ
ー画像データを送出するように選択された場合は、Ｒ，
Ｇ、Ｂの色信号をそのまま順次、カラープリンタやカラ
ーデイスプレィ等に出力して画像が再生される。

また、このカラースキャナより白黒画像データが出力す
るように選択された場合は、Ｒ，Ｇ、Ｂのうちいずれか
１色のデータを選択し、これを２値化して白黒データと
する手法が用いられていた。この場合、Ｒ，Ｇ、Ｂの各
色信号のドロップアウトカラーがそれぞれ異なるため、
Ｒ，Ｇ、Ｂのどれか１色に固定して白黒２値化を行なう
と、再生された白黒画像の濃淡が極めて不自然となる場
合があるため、原稿の色に合せてＲ，Ｇ、Ｂのどれか１
色を選択して白黒画像データに変換できるようにしてい
る。

上述した従来例を第２図に示す。２１．２２はラッチで
あり、それぞれＲＧＢの８ビツトディジタル色信号を入
力している。ラッチ回路２１にはラッチクロックＣＬＫ
Ｉ、ラッチ回路２２にはラッチクロックＣＬＫ２が入力
されており、ラッチ回路２１は各ＲＧＢの画素データを
入力してカラー画像信号を出力する場合に使用される。

ラッチ回路２２は白黒画像信号を入力する時に使用され
るラッチ回路で、Ｒデータが入力される毎にデータラッ
チが行われ、このＲ信号をもとに白黒画像信号が作成さ
れている。

これらＲ，Ｇ、Ｂディジタル色信号に対するＣＬＫＩ、
ＣＬＫ２．ラッチ回路２１及び２２の出力のタイミング
チャートを第３図に示す。

第２図のセレクタ２３の出力は、プリンタ・インターフ
ェース部２５に送出され、セレクタ２３により選択され
たデータに応じてカラープリンタまたは白黒プリンタに
インタフェース信号と共に所定の画像データが送出され
、カラー画像或は白黒画像が印刷される。

［発明が解決しようとする課題］しかし上述した従来例では、白黒画像データを出力する
場合に、以下に示す問題点が生ずる。即ち、 ■白黒画像データが選択出力される場合のデータ出力周
期は、ＲＧＢのうち１色のみが使用されて白黒データに
変換されるため、カラー画像データが選択出力される場
合のデータ出力周期の％にしかならない。このため、プ
リンタ・インタフェース部におけるデータ処理効率が悪
い。

■画像データと並行してプリンタに送出されるデータ出
力同期信号等のプリンタ・インタフェース信号も、カラ
ー画像の記録時と白黒画像の記録時とで２系統必要とな
るため、プリンタ・インタフェース部の回路構成が複雑
になる。

■白黒画像信号を出力するときは、Ｒ，Ｇ、Ｂのどれか
１色を選択して擬似的に白黒データを得ているため、ド
ロップアウトカラー及び人間の比視感度との不一致によ
り、画像濃度が不自然にならざるを得ない。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、カラー画
像データと白黒画像データの出力周期を同じにすること
により、画像データの処理効率を高めるとともに画像密
度の低下を防止できるようにした画像入力装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明の画像入力装置は以下
の様な構成からなる。即ち、Ｒ，Ｇ、Ｂの読取り画像信号を入力する画像入力装置で
あって、第１のクロック信号と、前記第１のクロック信
号の３倍の周波数の第２のクロック信号を出力するクロ
ック発生手段と、前記クロック発生手段よりのクロック
信号に同期して原稿画像を光電的に入力するカラー画像
入力手段と、前記第２のクロック信号に同期して、読取
ったカラー画像信号を白黒画像信号に変換して出力する
白黒変換手段と、前記第１のクロック信号に同期して前
記カラー画像入力手段を駆動して、読取ったカラー画像
信号を変換して出力するカラー画像出力手段と、前記第
２のクロック信号に同期して前記カラー画像入力手段を
駆動し、読取ったカラー画像信号を前記白黒変換手段に
より白黒画像信号に変換して出力する白黒信号出力手段
とを備える。

［作用］以上の構成において、第１のクロック信号と、その第１
のクロック信号の３倍の周波数の第２のクロック信号を
出力するクロック発生手段よりのクロック信号に同期し
て原稿画像を光電的に入力する。そして、白黒変換手段
により、第２のクロック信号に同期して、読取ったカラ
ー画像信号を白黒画像信号に変換して出力する。また、
カラー画像出力手段により第１のクロック信号に同期し
て読取ったカラー画像信号を変換して出力することがで
きる。さらに、第２のクロック信号に同期して読取った
カラー画像信号を、その白黒変換手段により白黒画像信
号に変換して出力することができる。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

［カラースキャナの説明］第１図に本発明の実施例によるカラースキャナの構成図
を示す。

図において、１０１はクロック発生回路で、ＣＣＤ１０
５へのクロック信号（φ１．φ２．Ｒ３など）、Ａ／Ｄ
コンバータ１０７のタイミング信号（ＡＤＣＬＫ）　、
ラッチクロックＣＬＫＩＯ〜ＣＬＫ３０などを出力して
いる。１０２は第１の発振器、１０３は第１の発振器１
０２のクロック信号の３倍の周波数のクロックを出力す
る第２の発振器である。クロック発生回路１０１は、セ
レクタ１０４により選択された、これら第１及び第２の
発振器よりのクロック信号を入力し、この信号を基本タ
イミングとして前述した各種クロック信号を作成して出
力している。

１０５はカラーＣＯＤで、ライン状に配置された光電変
換素子に順次ＲＧＢのカラーフィルタを設け、点順次で
ＲＧＢのカラー信号を出力している。１０６はアンプで
、ＣＧＤ　１０５よりのアナログカラー信号を入力し、
増幅して出力している。１０７はＡ／Ｄコンバータで、
増幅されたアナログ画像信号をデジタル信号に変換する
。１０８〜１１２はラッチ回路で、Ａ／Ｄコンバータ１
０７によりデジタル信号に変換された各デジタル信号を
、対応するラッチクロックに対応してラッチしている。

１１３は白黒画像処理プロセッサで、ＲＧＢデジタル信
号を入力して白黒画像信号に変換して出力している。２
３はセレクタで、ラッチ回路１０８よりのカラー画像信
号あるいは白黒画像処理プロセッサ１１３よりの白黒画
像信号のいずれかを選択して、プリンタ・インタフェー
ス部２５に出力している。

次に、以上の構成に基づくカラースキャナの動作を説明
する９第１の発振器１０２及び第２の発振器１０３より出力さ
れるクロック信号を第４図に示す。

ｘｌは発振器１０２より出力されるクロック信号を示し
、Ｘ２は発振器１０３より出力されるクロック信号を示
している。これらクロック信号の発振周波数は、第４図
に示すように３ＸＸ　１　＝Ｘ２の関係にある。即ち、
発振器１０３より出力されるクロック信号の周波数は、
発振器１０２の３倍の周波数となっている。これら発振
器１０２゜発振器１０３よりのクロックはセレクタ１０
４に入力され、白黒／カラー選択信号２４によりｘｌま
たはＸ２が選択されて、システムクロックとしてクロッ
ク発生回路１０１に入力される。

クロック発生回路１０１は、前述したように、カラー〇
〇Ｄ１０５を駆動する信号φ１．φ２゜ＲＳ、　φＳＨ
と、Ａ／Ｄコンバータ１０７においてアナログ信号をサ
ンプルするサンプルクロツクＡＤＣＬＫ、及びラッチ回
路１０８のラッチクロックＣＬＫ　１０．ラッチ回路１
０９〜１１１のラッチクロックＣＬＫ２０．ラッチ回路
１１２のラッチクロックＣＬＫ３０等々を、セレクタ１
０４により選択されたシステムクロックに応じた周波数
で発生している。

Ａ／Ｄコンバータ１０７では、ＡＤＣＬＫの周期でデジ
タル画像信号が出力されるが、Ａ／Ｄコンバータ１０７
のデータ出力タイミングに対するＣＬＫＩＯ，ＣＬＫ２
０．ＣＬＫ３０及びラッチ回路１０８．ラッチ回路１１
２のデータ出力タイミングの関係を第５図に示す。

［カラー画像データ出力処理］まず、カラー画像データをカラープリンタへ送出する場
合の一連の動作を説明する。

カラー画像データ出力が選択された場合は、白黒／カラ
ー選択信号２４により、セレクタ１０４及びセレクタ２
３がＣ側を選択するように制御される。

カラーＣＣＤ　１０５から点順次で出力されるＲ、Ｇ、
Ｂのアナログ画像信号はアンプ１０６に入力されて信号
増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１０７で８ビツトのデジタ
ル画像信号に変換される。

このとき、Ａ／Ｄコンバータ１０７のデータ出力周期ｔ
はｔＩである。こうしてデジタル信号に変換された画像
信号は、ラッチ回路１０８及びラッチ回路１０９に入力
される。

ラッチ回路１０８には、クロック発生回路１０１より出
力されるＣＬＫ　１０が入力している。ＣＬＫＩＯとラ
ッチ回路１０８のデータ出力タイミングは、第５図に示
したとおりである。よって、８ビツトのカラー画像デー
タはセレクタ２３を経て、周期Ｔａ＝ｔ＋でプリンタ・
インターフェース部２５に出力され、プリンタ・インタ
ーフェース部２５は、Ｒ，Ｇ、８画像データをプリント
信号に変換し、インターフェース信号とともに不図示の
カラープリンタに出力してカラープリントを得る。

［白黒画像データの出力処理］次に、白黒プリンタに白黒画像データを送出する場合の
動作を説明する。

白黒画像データ出力を選択する場合は、白黒／カラー選
択信号２４により、セレクタ１０４及びセレクタ２３が
Ｂ／Ｗ側を選択する。これにより、クロック発生回路１
０１に入力されるシステムクロックとしてｘ２が選択さ
れる。白黒画像データ送出時にクロック発生回路１０１
から出力される各クロックのタイミング及び各ラッチの
データ出力タイミングの関係は、第５図に示すとおりで
あり、Ａ／Ｄコンバータ１０７のデータ出力周期ｔはｔ
２となっている。

ｔ２とｔｌの関係を式に表わすと、ｔＩ　＝３ｔ２であ
る。

このため、ＣＣＤ　１０５の各画素の読取りスピードは
、カラー画像データ出力モード時の３倍になる。従って
、ＣＣＤ１０５から点順次で出力されるＲ、Ｇ、Ｂのア
ナログ画像信号のダイナミックレンジは、その読取り時
間間隔がＨになるためカラー画像データ出力モード時の
Ｈになる。

つまり、Ａ／Ｄコンバータ１０７のディジタル信号は、
カラー画像データ出力モード時の場合、２５６階調（“
Ｏ“のとき黒、“２５５”のとき白）を得るのに対して
、２５６／３４８５階調（“Ｏ“のとき黒、“８５”の
とき白）しか得られないことになる。

このＡ／Ｄコンバータ１０７の出力データは、クロック
発生回路１０１より発生するＣＬＫ２０によってラッチ
回路１０９．ラッチ回路１１０゜ラッチ回路１１１に順
次入力される。これらラッチ回路１０９〜１１１の出力
は、ラッチ回路１１２のＡ　Ｉ”　Ａ　ｓに入力され、
ラッチ回路１１２はＣＬＫ３０の立上がりで、これらラ
ッチ回路１０９〜１１１より入力された１絵素分のＲＧ
Ｂデータをラッチしている。ＣＬＫ２０．ＣＬＫ３０と
ラッチ回路１１２のデータ出力タイミングは、第５図に
示したとおりであり、ラッチ回路１１２の入力端Ａ＋　
、−Ａ２　、Ａｓに、それぞれＲ，Ｇ、Ｂの画像データ
が入力したときにデータラッチが行なわれる。

ラッチ回路１１２の出力は白黒画像処理プロセッサ１１
３に入力され、この白黒画像処理プロセッサ１１３は、
Ｒ，Ｇ、Ｂの色データをリアルタイムで演算処理して、
８ビツトのモノクロデータを出力している。白黒画像処
理プロセッサ１１３の主要機能としては、 ■カラー画像データの比視感度補正。

■Ｈに低下した階調のダイナミックレンジを元の値に修
正する。

まず、■の比視感度補正について説明する。

人間の目は、色に対して第６図に示す比視感度特性を持
っており、同じ強さの光量に対し、Ｇ（波長は約５５０
　ｎｍ）をピークに最も明るく感じ、これに対してＲ（
波長は約７００ｎｍ）　、Ｂ（波長は約４００　ｎｍ）
は比較的暗く感じる。従って、Ｇの視感度を１としたと
きのＲＧＢの視感度の比は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．６７：１
：０．３３であることが知られている。このように色の
違いによって、目に感じる明るさが異なるのを補正する
ことを比視感度補正という。

次に、■の階調補正について説明する。

白黒画像処理プロセッサ１１３に入力されるＲ、Ｇ、８
画像データは、白黒画像データ出力モード時にはみかけ
上８ビット＝２５６階調であるが、基本クロック周波数
が３倍になっているため、実質２５６／３Ｆ８５階調で
しかない。しかしながら、白黒画像処理プロセッサ１１
３のデータ出力時には、２５６階調を出力する必要があ
る。このように圧縮された階調を元に戻すことを階調補
正という。

白黒画像処理プロセッサ１１３は、前記２種類の補正を
実施できるように構成されており、その基本構成図を第
７図に示す。

第７図において、７１，７２．７３はそれぞれ乗算回路
、７４は加算回路である。乗算回路７１．７２．７３の
乗数はそれぞれａ、ｂ、ｃであり、乗算回路７１にはＲ
のデータ、乗算回路７２にはＧのデータ、乗算回路７３
にはＢのデータが入力されるので、これら乗数ａ、ｂ、
ｃの比を視感度の比に合わせる必要がある。つまり、乗
数ａ、ｂ、ｃには次式の関係が成り立つ、ａ：ｂ：ｃ＝
ｏ、６７：１：０．３３４２：３：１　　　−（ｉ）また、乗数ａ、ｂ、ｃには階調補正を行なっために次式
の関係が成りたつ。

２５６　＝　ａ　Ｘ　２５６　／　３　＋　ｂ　Ｘ　２
５６　／　３＋　ＣＸ　２５６／３よって、ａ＋ｂ＋ｃ＝３（２）従って、式（１）（２）より乗数ａ。

ｂ。

Ｃの値は、ａ＝１．０．ｂ＝１．５．ｃ＝０．５として求め
られる。

乗算回路７１．７２．７３の各補正出力は、加算回路７
４に入力され、その結果が最終的に白黒画像データとし
て出力される。なお、加算回路７４にはリミッタが設け
られており、演算結果が“２５５”　（８ビツトの最大
値）以上になると、その演算結果は“２５５“で出力さ
れる。

白黒画像処理プロセッサ１１３でリアルタイム処理され
た白黒画像データの出力周期は、ラッチ回路１１２のデ
ータ出力周期と同じで、Ｔｄ＝３ｔｚ＝ｊ＋　となる。

これにより、白黒画像データは、カラー画像データ出力
時と同じ周期でセレクタ２３を経てプリンタ・インター
フェース部２５に送出される。プリンタ・インターフェ
ース部２５は白黒画像データをプリント信号に変換し、
インタフェース信号とともに、不図示の白黒プリンタに
出力して白黒プリントを得る。この結果、白黒画像の画
素密度と、カラー画像の画素密度は、どちらも等しくな
る。

以上の説明したように本実施例によれば、次に述べる様
々な効果が提供される。

■カラー画像出力時と白黒画像データの出力時における
データ出力周期が同じであるので、外部インターフェー
ス部の構成を共通にできる。

■白黒画像出力時の画素密度を、カラー画像出力時の画
素密度と等しくすることができる。

■ＲＧＢのカラー画像情報のＲＧＢ全てを基に白黒画像
データを作製できるので、ドロップアウトカラーによる
濃度の不自然さを解消することができるばかりでなく、
同時に比視感度補正を行なうことが可能になる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、カラー画像データ
と白黒画像データの出力周期を同じにすることにより、
画像データの処理効率を高めるとともに、画像密度の低
下を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のカラースキャナの構成を示すブロッ
ク図、第２図は従来のカラー画像データ出力と白黒画像データ
の出力を切換える構成を示すブロック図、第３図は第２図の各部における信号のタイミングを示す
図、第４図は本実施例の第１の発振器及び第２の発振器より
出力されるクロック信号を示す図、第５図は本実施例の
カラースキャナの各部における信号のタイミングチャー
ト、第６図は人間の目の比視感度を示した図、第７図は本実
施例の白黒画像処理プロセッサの内部構成を示すブロッ
ク図である。図中、２３．１０４・・・セレクタ、２４・・・カラー
／白黒選択信号線、２５・・・プリンタ・インターフェ
ース部、７１〜７３・・・乗算器、７４・・・加算器、
１０１・・・クロック発生回路、１０２，１０３・・・
発振器、１０５・・・ＣＣＤ、１０６−・・アンプ、１
０７・・・Ａ／Ｄコンバータ、１０８〜１１２・・・ラ
ッチ回路、１１３・・・白黒画像処理プロセッサである
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｒ、Ｇ、Ｂの読取り画像信号を入力する画像入力
装置であつて、第１のクロック信号と、前記第１のクロック信号の３倍
の周波数の第２のクロック信号を出力するクロック発生
手段と、前記クロック発生手段よりのクロック信号に同期して原
稿画像を光電的に入力するカラー画像入力手段と、前記第２のクロック信号に同期して、読取つたカラー画
像信号を白黒画像信号に変換して出力する白黒変換手段
と、前記第１のクロック信号に同期して前記カラー画像入力
手段を駆動して、読取つたカラー画像信号を変換して出
力するカラー画像出力手段と、前記第２のクロック信号
に同期して前記カラー画像入力手段を駆動し、読取つた
カラー画像信号を前記白黒変換手段により白黒画像信号
に変換して出力する白黒信号出力手段と、を備えることを特徴とする画像入力装置。
（２）前記白黒変換手段は、前記カラー画像出力手段に
より出力されるカラー画像信号と、前記白黒画像信号の
ダイナミックレンジとが等しくなるように前記白黒画像
信号を補正する補正手段を更に備えることを特徴とする
請求項第１項に記載の画像入力装置。
（３）前記白黒変換手段は前記カラー画像信号のＲ、Ｇ
、Ｂ信号をそれぞれの比視感度の係数により補正して、
カラー画像信号より白黒画像信号に変換するようにした
ことを特徴とする請求項第１項に記載の画像入力装置。